Процессы и аппараты химической технологии
.
Проходное сечение 
трубного пространства рассчитываем по формуле:
, (3.24)
где 
- внутренний диаметр труб; 
- динамический коэффициент вязкости начального раствора при средней температуре 
; Re – критерий Рейнольдса.
По формуле 3.21 при для воды получаем:
,
а по формуле 3.20 для раствора находим:
,
Для обеспечения интенсивного теплообмена подбираем аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Раствор направляется в трубное пространство, греющий пар – в межтрубное.
Максимальное проходное сечение 
считаем при критерии Рейнольдса 
:
,
минимальное – при 
:
.
По полученному оценочному значению поверхности теплопередачи 
с учетом и 
, в качестве подогревателя, мы выбираем по (/3/ табл. 1.2 стр. 6) 2-у ходовый теплообменник, с внутренним диаметром кожуха 
, числом труб 
, поверхностью теплообмена 
, длиной труб 
, проходным сечением 
и числом рядов труб 
, расположенных в шахматном порядке.
3.5.2 Подробный расчет теплообменного аппарата
3.5.2.1 Теплоотдача в трубах
Находим, что теплоотдача для раствора 
описывается уравнением:
, (3.25)
где 
- критерий Нуссельта; 
- поправочный коэффициент; Re – критерий Рейнольдса; Pr – критерий Прандтля; 
- критерий Прандтля при температуре стенки трубы.
Коэффициент примем равным 1, полагая, что 
(/1/, табл. 4.3, стр. 153), где 
- длина труб, 
- эквивалентный диаметр. Критерий Рейнольдса рассчитываем по формуле:
, (3.26)
где 
- средняя скорость потока, 
и 
- соответственно плотность раствора и динамический коэффициент вязкости, при средней температуре .
По формуле 3.7 плотность раствора при и 
% масс. равняется:
,
.
Среднюю скорость потока определяем по формуле:
Учитывая, что для труб круглого сечения диаметр труб и эквивалентный диаметр совпадают, то для труб 
получаем:
.
Критерий Прандтля находим по формуле:
, (3.27)
где 
- удельная теплоемкость, 
; 
- коэффициент теплопроводности, 
; - динамический коэффициент вязкости, 
.
Коэффициент теплопроводности при 
и % масс. по формуле 3.15 равняется:
,
.
Таким образом, критерий Pr при 
и 
равняется:
Коэффициент теплоотдачи от раствора к стенке:
.
С учетом формулы 3.25 получаем:
, (3.28)
.
3.5.2.2 Теплоотдача при пленочной конденсации водяного пара
Для водяного пара в случае конденсации на пучке горизонтальных труб осредненный по всему пучку коэффициент теплопередачи 
можно рассчитать по формуле:
, (3.29)
где 
- поправочный множитель, учитывающий влияние числа труб по вертикали; 
- наружный диаметр труб; 
=7430 (взято из /1/, табл.4.6, стр. 162 при температуре конденсации греющего пара); 
- разность средней температуры конденсации греющего пара 
и температуры стенки со стороны греющего пара 
:
