Расчет змеевика для отвода избыточного тепла

Введем обозначения:

20ºС – температура воды на входе;

30ºС – температура воды на выходе;

gв – массовый поток воды (4978,13кг/час)

W – линейная скорость, м/ч

Змеевик – свинцовая трубка, наружный диаметр 60мм. δ ст=5мм.

Теплопроводность свинца λ=34,9 Вт/мК;

Плотность воды при tср=(30+20)*0,5=997кг/м(куб.)

Коэффициент вязкости воды при 25 град.

μ (25)=902*10^-6Па*с

μ (50)=549*10^-6Па*с

Коэффициент теплопроводности воды

λ =60,0*10^-2 Вт/мК

Критерий Прандтля при 25ºС

Pr = 6.22

Рассчитаем ряд параметров для определения критерия Рейнольдса и коэффициента теплопередачи.

Внутренний диаметр трубы:

dвн=dн-2*δст=60-2*5=50мм.

Площадь поперечного сечения трубы:

Объемная скорость воды в трубе:

Линейная скорость воды в трубе:

Находим критерий Рейнольдса:

Коэффициент теплопередачи для горизонтального расположения трубы:

Рассчитываем коэффициент теплопередачи от электролита к воде по формуле:

Определим поверхность теплопередачи:

Определим длину змеевика для охлаждения:

Где dср – (dн+dвн)*0.5=(0.06+0.05)*0.5=0.055м