2.4 Ориентировочный расчет теплообменников
Произведем ориентировочные расчеты пяти теплообменников: куба-испарителя, подогревателя, дефлегматора и двух холодильников (дистиллята и кубового остатка).
2.4.1 Куб-испаритель
Исходные данные: Qk=3924.32кВт, tw=71ْC
Δt=tгп-tw
Пусть Δt=30ْC, тогда:
tгп= Δt+ tw=101ْC,
при tгп= 101ْC,
pгп=1.0728кгс/см2, rгп=2257.6 кДж/кг
пусть коэффициент теплопередачи Кор=800Вт/(м2.К)
Определим поверхность теплообмена по формуле:
м2
По ориентировочной поверхности теплообмена выбираем стандартный куб-испаритель с внутренним диаметром кожуха D=1000 мм, числом труб n=747, с поверхностью теплообмена F=176 м2 и длиной труб l=3м.
2.4.2 Подогреватель
Исходные данные: кг/с, xF=0.48, tF=58.4 ْC, tнач=20 ْC, .
Определим среднюю температуру:
Δtм=tгп-tF=101-58.4=42.6 ْC
Δtб=tгп-tнач=101-20=81 ْC
ْC
tср=tгп- Δtср=41.23 ْC
Определим вязкость смеси:
мПа.с
мПа.с
мПа.с
Определим теплоемкость смеси:
Определим количество теплоты в подогревателе:
Вт
Пусть Кор=300Вт/(м2.К), тогда
м2
м
м
0.01161<Sтр<0.0232
Исходя из сделанных расчетов можем выбрать стандартный четырехходовой подогреватель с внутренним диаметром кожуха D=600 мм, числом труб n=334, длиной труб l=3м, проходным сечением одного хода Sт=1.6.10-2м и числом рядов труб nр=18.
Определим расход греющего пара по формуле:
кмоль/с
2.4.3 Дефлегматор
Исходные данные: QD=3703,486 кВт, tD=56 ْC, tвнач=15 ْC, tвкон=40 ْC
Определим среднюю температуру:
Δtм=tD-tвкон=16 ْC
Δtб=tD-tвнач=41 ْC
ْC
tср=tD- Δtср=29.32 ْC
Определим теплофизические свойства воды при tср=29.32 ْC:
· λ =0.6167Вт/(м.К)
· μ=0.8125 мПа.с
· ρ=996.14кг/м3
· β=3.12.10-4 1/К
· с=4189Дж/кгК
Пусть Кор=500Вт/(м2.К), тогда
м2
кг/с
м
м
0.03<Sтр<0.07
Исходя из сделанных расчетов выбираем: стандартный четырехходовой дефлегматор 20x2 с внутренним диаметром кожуха D=1000 мм, числом труб n=1072, длиной труб l=4м, проходным сечением одного хода Sт=5.1.10-2м, числом рядов труб nр=34 и стандартный шестиходовой дефлегматор 25x2 с внутренним диаметром кожуха D=1200 мм, числом труб n=958, длиной труб l=4м, проходным сечением одного хода Sт=5.2.10-2м, числом рядов труб nр=32.
... трубопровода: (3.7) . При данном числе Рейнольдса режим движения турбулентный. Режим движения этанола на напорном участке трубопровода от теплообменника до ректификационной колонны: (3.8) где - коэффициент вязкости при t=85°С . Следовательно, режим движения турбулентный. Скорость движения этанола в трубках аппарата: , ...
... применяют, главным образом, при ректификации спирта и жидкого воздуха (кислородные установки). Для повышения к.п.д. в ситчатых тарелках (как и в колпачковых) создают более длительный контакт между жидкостью и паром. 2. Теоретические основы расчета тарельчатых ректификационных колонн Известно два основных метода анализа работы и расчета ректификационных колонн: графоаналитический ( ...
... содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом). 3 Расчётная часть 3.1 Задание и исходные данные Необходимо рассчитать насадочную ректификационную колонну для разделения бинарной смеси диоксан – толуол. GD=1000 кг/ч, xF=45% (мол.), xD=90% (мол.), xW=2% (мол.). Давление в колонне составляет 600 мм рт. ст., смесь поступает при температуре ...
... ректификационная колонна 5-куб-испаритель 6-дефлегматор 7-теплообменник 8-промежуточная ёмкость 9-насос 10- теплообменник 11-ёмкость. ЗАДАНИЕ №1 «Расчет ректификационной колонны непрерывного действия» Провести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата, производительность ...
0 комментариев