3.2.9. Выбор аппарата по каталогу.
Проанализировав данные уточнённого расчёта, а также расчёт гидравлического сопротивления, мы видим, что оба теплообменника одинаково хорошо подходят (расходы теплоносителей одинаковы, гидравлические сопротивления различаются незначительно).На мой взгляд более предпочтителен аппарат №1, так как его габариты меньше, чем у аппарата №2. Следует так же отметить, что любой из этих аппаратов обеспечит необходимую площадь теплообмена с учётом запаса.
Таблица 2. Параметры кожухотрубчатого теплообменника
D, мм | d, мм | Число ходов | n, шт. | Np | F, м2 | Sтр.,м2 |
l=2 м | ||||||
400 | 20 | 2 | 166 | 14 | 21 | 0.017 |
3.3. Расчёт холодильника упаренного раствора.
3.3.1. Определение средних температур теплоносителей.
Рис. 2 Температурная схема движения теплоносителей при противотоке
tкон ,t’кон – температура упаренного раствора до и после холодильника, °С;
tнач.в,tкон.в – температура охлаждающей воды до и после холодильника, °С;
Конечную температуру воды и упаренного раствора выбираем самостоятельно, причём t’кон следует принять из интервала 40-30 °С.
По формулам (24-26) определяем:
Dtб = 89.168 – 35 = 54.168 °С
Dtм = 40 – 13 = 27 °С
°С
Среднюю температуру воды найдём как среднее арифметическое tвод.ср., °С:
tвод.ср= (tнач.в+tкон.в)/2 (38)
tвод.ср= (13+35)/2=24 °С
Средняя температура раствора tср.р, °С:
tср.р= tвод.ср+Dtср (39)
tср.р=24 + 39.02 = 63.02 °С
3.3.2. Тепловой баланс холодильника.
Количество теплоты, которое необходимо отвести от раствора для его охлаждения:
Q= Gкон скон (tкон-t’кон) (40)
где Gкон – расход упаренного раствора кг/с;
скон – удельная теплоёмкость раствора при tср.р. и Хкон, Дж(кг К)
Удельная теплоёмкость раствора скон раствора при tср.р. и Хкон
(Приложение 2, п.3):
скон=3937 Дж(кг К)
Расход упаренного раствора Gкон,кг/с по формуле (2):
Gкон=1.164 кг/с
Q=1.164 3937 (89.168-40)=2.253 105 Вт
Так как вся отводимая от раствора теплота передаётся охлаждающей воде, то её расход можно найти по формуле:
(41)
где Gвод – расход охлаждающей воды, кг/с;
свод – теплоемкость воды при температуре tвод.ср.,Дж/(кг К)
Удельная теплоемкость воды при температуре tвод.ср (Приложение 2 п.3):
свод=4187 Дж/(кг К)
кг/с
3.3.3. Ориентировочный расчёт холодильника.
Зададимся ориентировочным коэффициентом теплопередачи от жидкости к жидкости / 2, табл. 4.8 /:
Кор=1000 Вт/(м2 К)
Рассчитаем ориентировочную площадь теплообмена по формуле (23);
м2
Рассчитаем скорость течения раствора wтр по трубному пространству холодильника с диаметром труб d=20 мм и площадь сечения Sтр трубного пространства, необходимые для обеспечения турбулентного режима течения раствора по формулам (29, 30).
Плотность раствора rр и коэффициент динамической вязкости mр при tср.р.и Хкон (Приложение 2, п.1, п.2)
rр=1018 кг/м3
mр=4.606 10-4 Па с
м/с
м2
Рассчитаем скорость течения в воды межтрубном wмежтр и площадь сечения Sмежтр межтрубного пространства, необходимые для обеспечения турбулентного режима.
(42)
Плотность воды rв и коэффициент динамической вязкости mв при tвод.ср. (Приложение 2, п.1,п.2)
rв=996.467 кг/м3
mв=9.082 10-4 Па с
Эквивалентный диаметр при поперечном обтекании равен наружному диаметру трубы d.
м/с
(43)
м2
... собой систему выпарных аппаратов, барометрического конденсатора, теплообменника, насосов, емкостей для исходного и упаренного растворов и трубопроводов участвующих в процессе выпаривания раствора. Согласно заданию проектируемая установка состоит из двух корпусов и представляет собой установку непрерывного действия, работающую под давлением. При выпаривании под повышенным давлением можно ...
... расхода электрической мощности для перекачивания большого объёма раствора по контуру аппарата. Во-вторых, эти аппараты имеют повышенную металлоёмкость. Учитывая то, что при создании выпарной установки для концентрирования квасного сусла удельные показатели по расходу пара, электроэнергии и охлаждающей воды не должны превышать показателей, приведенных в заявке заказчика, а также специфику работы ...
... безопасности. Для этого необходимо выделить всё оборудование и технологии, задействованные в проекте и определить все связанные с ними опасные и вредные производственные факторы. Адиабатная установка термического обессоливания включает в себя следующее оборудование: - камеры испарения со встроенными поверхностными конденсаторами; - конденсаторы; - циркуляционные, конденсатные и вакуумные ...
... установки – расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки. Задание на курсовое проектирование Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора по следующим данным: 1. Производительность установки ...
0 комментариев