Расчет теплообменника для конденсации паров эфира.
Расчет пленочного испарителя. Задаем пленочный испаритель ИП-1 со следующими параметрами: Нагревание проводится водой с , . Конструктивные параметры теплообменника: поверхность теплообмена . , , , , вес = 230 кг, материал – нержавеющая сталь. Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час. Тепловой баланс пленочного испарителя. Теплоноситель – горячая вода. Температура горячей воды на входе – 800С, на выходе – 400С. Энтальпия питательной воды: на входе при на выходе при КПД установки . Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром. Температура эфирного раствора: на входе – на выходе – Расход эфирного раствора – ; расход эфира при испарении: . Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле: . Температурный профиль процесса представлен на рис.1. Рис 1. График изменения температуры по площади пленочного испарителя.
Т.о., по имеющимся данным составляем тепловой баланс процесса: , отсюда: . Из выражения теплового баланса получаем значение расхода горячей воды: По полученному значению массового расхода определяем скорость потока воды: Рассчитываем поверхность теплообмена: , где: - тепловой эффект пленочного испарителя, рассчитываем по упрощенной формуле: - берем из справочника [1], ккал/кг - по данным материального баланса, кг , где: - коэффициент теплоотдачи жидкости. Критерий Рейнольдса для потока воды: , где: - скорость потока воды в межтрубном пространстве, - эквивалентный диаметр; - плотность воды; - динамическая вязкость воды; По известному значению критерия Рейнольдса определяем критерий Прандтля и критерий Нуссельта: , где: . Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке α1: - по справочнику [1], Коэффициент теплоотдачи от пленки к стенке α2 находим по упрощенной формуле для пленочного испарителя: , Таким образом, выбранный стандартный теплообменник подходит для данного процесса. Число труб пленочного аппарата находим по упрощенной формуле: . Расчет теплообменника для конденсации паров эфира.
Охлаждение проводится рассолом с , . Поверхность теплообмена . , , , , вес = 213 кг, материал – нержавеющая сталь. Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час. Скорость паров ДЭЭ в трубном пространстве: Критерий Рейнольдса для паров диэтилового эфира: , где: - скорость паров ДЭЭ в трубах, - внутренний диаметр труб; - плотность паров ДЭЭ; - динамическая вязкость ДЭЭ; По номограмме5 определяем критерий Прандтля: . Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от паров ДЭЭ к стенке α2: , где: - по справочнику [1], , Обозначим выражение за «а», выражение за «b». , . Пусть , пусть , пусть .
Определяем по графику ( ). Находим действительное значение коэффициента теплопередачи: Рассчитываем поверхность теплообмена: , где: - тепловой эффект теплообменника, рассчитываем по упрощенной формуле: - берем из справочника [1], - по данным материального баланса, кг <4м2. Следовательно, выбранный стандартный теплообменник подходит для проведения данного технологического процесса.
Тепловой баланс.
Определим количество тепла (холода), необходимое для проведения процесса. Основной аппарат – реактор синтеза ААУЭ Р-2 ( ). , - тепло, необходимое для нагревания реакц. массы, ккал; , где: , - тепло, необходимое для нагревания аппарата, ккал; , где: , - тепловой эффект физического процесса, ккал; , где: . - тепловой эффект химической реакции, ккал; . - потери тепла в окружающую среду, ккал;
Реактор выпарки ацетона Р-3. Температура проведения процесса . Тепло, которое пошло на нагревание: , , где: , , где: , , где: . . Тепло, которое пошло на охлаждение (с 550С до 300С): , где: , где: , где: , , где: , ,
Реактор вакуумной перегонки технического ААУЭ Р-6 ( ). , , где: , , где: , , где: , , , .
Тепловой баланс испарителя эфира ИП-1: , , где: , , где: , , где: , , .
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (201)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |