Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Таблицы коэффициентов теплопередачи по справочнику Касаткина ПАХТ

Справочник Касаткина А.Г. "Основные процессы и аппараты химической технологии" (1971, 8-е издание) — фундаментальный учебник для химико-технологических специальностей ВУЗов. Содержит таблицы для расчета теплообменников, коэффициенты теплопередачи и теплофизические свойства теплоносителей.

Данная интерактивная таблица содержит справочные данные для расчета теплообменного оборудования: кожухотрубных, пластинчатых и других типов теплообменников. Используется при проектировании систем теплоснабжения, холодоснабжения, в химической и нефтехимической промышленности.

Коэффициенты теплопередачи для теплообменников

Система теплоносителей Тип теплообменника Коэффициент теплопередачи K, Вт/(м²·К) Условия применения
Вода — вода Пластинчатый 3000 — 6000 Системы ГВС, отопление, охлаждение
Пар — вода Пластинчатый 4000 — 8000 Нагрев воды паром до +180°С
Масло — вода Пластинчатый 800 — 1200 Охлаждение масла, вязкость до 50 сСт
Гликоль (30%) — вода Пластинчатый 2500 — 4500 Системы охлаждения, теплоснабжения
Вода — вода Кожухотрубный 800 — 1500 Общепромышленное применение
Пар — вода Кожухотрубный 1000 — 3000 Нагрев воды насыщенным паром
Масло — вода Кожухотрубный 300 — 600 Охлаждение минеральных масел
Газ — вода Кожухотрубный 50 — 200 Охлаждение газов при атм. давлении
Вода — органический растворитель Кожухотрубный 400 — 900 Нагрев/охлаждение растворителей
Конденсация паров органики — вода Кожухотрубный 500 — 1200 Конденсаторы паров растворителей
Вода — воздух Воздухоохладитель 20 — 80 Системы вентиляции, кондиционирования
Пар — воздух Калорифер 30 — 100 Нагрев воздуха в вентиляции
Рассол — вода Испаритель 600 — 1500 Холодильные установки
Кипящая вода — пар Выпарной аппарат 1500 — 3500 Выпаривание растворов
Пар перегретый — вода Кожухотрубный 800 — 2000 Охлаждение перегретого пара
Термомасло — вода Теплообменник 400 — 800 Высокотемпературные системы
Дымовые газы — вода Экономайзер 40 — 120 Утилизация тепла дымовых газов
Вода — молоко Пластинчатый 2000 — 4000 Пищевая промышленность
Фреон — вода Конденсатор 800 — 1800 Холодильные машины
Вода — аммиак Кожухотрубный 1000 — 2500 Абсорбционные холодильники
Результаты не найдены. Попробуйте изменить критерии поиска.
Примечание: Коэффициенты теплопередачи приведены для турбулентного режима течения теплоносителей при температурах 20-100°С. Реальные значения зависят от скорости потока, физических свойств сред, степени загрязнения поверхностей и конструктивных особенностей аппарата.

Формулы для расчета теплообменников

Основное уравнение теплопередачи

Q = K × F × Δtср

где:

Q — тепловая мощность, Вт

K — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К)

F — площадь поверхности теплообмена, м²

Δtср — средний температурный напор, °С

Уравнение теплового баланса

Q = G1 × c1 × (t - t) = G2 × c2 × (t - t)

где:

G — массовый расход теплоносителя, кг/с

c — удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)

tн, tк — температуры на входе и выходе, °С

Средний логарифмический температурный напор

Δtср = (Δtб - Δtм) / ln(Δtб / Δtм)

где:

Δtб — большая разность температур, °С

Δtм — меньшая разность температур, °С

Теплофизические свойства воды и водяного пара

Вода при 20°С (1 атм)

  • Плотность ρ: 998,2 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 4182 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,599 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 1,002×10⁻³ Па·с
  • Число Прандтля Pr: 7,0

Вода при 60°С (1 атм)

  • Плотность ρ: 983,2 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 4185 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,651 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 0,467×10⁻³ Па·с
  • Число Прандтля Pr: 3,0

Вода при 100°С (насыщение)

  • Плотность ρ: 958,4 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 4220 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,683 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 0,282×10⁻³ Па·с
  • Теплота парообразования r: 2257 кДж/кг

Водяной пар при 100°С (1 атм)

  • Плотность ρ: 0,598 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 2034 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,0246 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 12,3×10⁻⁶ Па·с
  • Число Прандтля Pr: 1,02

Водяной пар при 150°С (4,76 атм)

  • Плотность ρ: 2,55 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 2120 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,0298 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 13,6×10⁻⁶ Па·с
  • Теплота парообразования r: 2114 кДж/кг

Водяной пар при 200°С (15,5 атм)

  • Плотность ρ: 7,87 кг/м³
  • Теплоемкость cp: 2360 Дж/(кг·К)
  • Теплопроводность λ: 0,0357 Вт/(м·К)
  • Вязкость динамическая μ: 15,0×10⁻⁶ Па·с
  • Теплота парообразования r: 1941 кДж/кг
Примечание: Данные приведены для состояния насыщения водяного пара. Для перегретого пара свойства определяются по специальным таблицам в зависимости от давления и температуры перегрева.

Применение справочника Касаткина в расчетах ПАХТ

Справочник А.Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической технологии» (ПАХТ) применяется при проектировании и расчете технологического оборудования в следующих областях:

Химическая промышленность: расчет реакторов, теплообменников, выпарных аппаратов, конденсаторов, холодильников для процессов синтеза органических и неорганических веществ.

Нефтехимия и нефтепереработка: расчет ректификационных колонн, абсорберов, десорберов, теплообменного оборудования установок перегонки нефти, каталитического крекинга.

Пищевая промышленность: расчет пастеризаторов, стерилизаторов, выпарных станций, холодильных установок для производства молока, соков, пива.

Фармацевтика: расчет реакторов синтеза, кристаллизаторов, сушилок, теплообменников для производства активных фармацевтических субстанций.

Энергетика: расчет подогревателей, охладителей, конденсаторов турбин, теплообменников систем теплоснабжения.

Типы теплообменных аппаратов

Кожухотрубные теплообменники: наиболее распространенный тип для химической промышленности. Представляют собой пучок труб, размещенных в цилиндрическом кожухе. Один теплоноситель движется внутри труб, другой — в межтрубном пространстве. Применяются для давлений до 25 МПа и температур до 600°С.

Пластинчатые теплообменники: состоят из набора гофрированных пластин с уплотнительными прокладками. Обеспечивают высокие коэффициенты теплопередачи (3000-6000 Вт/(м²·К)) при компактных размерах. Ограничены температурой прокладок (+180°С) и давлением (2,5 МПа).

Спиральные теплообменники: два металлических листа свернуты в спираль с образованием двух спиральных каналов. Применяются для вязких и загрязненных сред благодаря самоочищающемуся эффекту.

Оребренные теплообменники: трубы с наружным или внутренним оребрением. Применяются при значительной разнице коэффициентов теплоотдачи сред (газ-жидкость).

Особенности расчета по Касаткину

Методика расчета теплообменников по справочнику Касаткина включает последовательные этапы:

1. Тепловой расчет: определение тепловой нагрузки из уравнения теплового баланса, расчет средней разности температур, ориентировочный выбор коэффициента теплопередачи, определение требуемой поверхности теплообмена.

2. Конструктивный расчет: выбор типоразмера теплообменника, определение числа ходов и скоростей теплоносителей, проверка режимов течения (критерий Рейнольдса).

3. Поверочный расчет: уточненный расчет коэффициентов теплоотдачи по критериальным уравнениям (Nu, Re, Pr), определение действительного коэффициента теплопередачи с учетом термического сопротивления стенки и загрязнений.

4. Гидравлический расчет: определение гидравлических сопротивлений по тракту каждого теплоносителя, проверка допустимости потерь давления.

О справочнике Касаткина

Автор: Касаткин Андрей Георгиевич (1903-1963) — советский ученый, профессор, доктор технических наук, специалист в области процессов и аппаратов химической технологии.

История изданий:

  • 7-е издание: 1961 год, издательство «Химическая литература», Москва, 832 страницы
  • 8-е издание: 1971 год, издательство «Химия», Москва, 784 страницы (переработанное)
  • 9-е издание: 1973 год (стереотипное)

Структура учебника: содержит разделы по гидромеханическим процессам (перемещение жидкостей, сжатие газов, разделение систем), тепловым процессам (теплопередача, нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсация), массообменным процессам (абсорбция, ректификация, экстракция, сушка, кристаллизация) и механическим процессам (измельчение, классификация).

Значение: учебник является классическим пособием для подготовки инженеров-химиков и до настоящего времени широко используется в ВУЗах России, Украины, Беларуси и других стран СНГ.

Отказ от ответственности

Данная таблица предоставлена исключительно в справочных и образовательных целях. Она не является официальным нормативным документом.

Для профессионального проектирования теплообменного оборудования необходимо использовать официальные издания справочника Касаткина, действующие ГОСТы и нормативы:

  • ГОСТ 9929-82 «Аппараты теплообменные кожухотрубчатые»
  • ГОСТ 15518-87 «Аппараты теплообменные пластинчатые»
  • ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность»

Рекомендуется проводить расчеты с использованием сертифицированного программного обеспечения и согласовывать результаты с квалифицированными инженерами-проектировщиками.

Пользователь самостоятельно несет ответственность за применение данных таблиц в практических расчетах.

Источники информации

  1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 8-е издание. — М.: Химия, 1971. — 784 с.
  2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е издание. — М.: Энергия, 1977. — 344 с.
  3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л.: Химия, 1987. — 576 с.
  4. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. — М.: Издательство МЭИ, 1999. — 168 с.
  5. ГОСТ 9929-82. Аппараты теплообменные кожухотрубчатые. Типы, основные параметры и размеры.
  6. ГОСТ 15518-87. Аппараты теплообменные пластинчатые. Типы, параметры и основные размеры.
  7. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2-е издание. — М.: Наука, 1972. — 720 с.
  8. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. — М.: Химия, 1995. — 400 с.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»