Расчет и подбор дефлегматора-конденсатора
Qк = П(R+1)r2 = 0,484(1,312+1)1106=1238
Примем температуру воды, входящей в дефлегматор, равной 
, а температуру выходящей воды 
.
Тогда расход охлаждающей воды:
Объемный расход воды:
| t0=64.6 0C |
| t |
| t=42.6 0C |
| t=22 0C |
Примем Кор = 700 Вт/м2К. Тогда:
По каталогу выбираем теплообменник (2, с.57):
двухходовой кожухотрубный теплообменник
F = 57 м2
l = 3000 мм
dнґs = 25ґ2 мм
fтр =0,042 м2
n = 240
ρсмеси=752 кг/м3
Коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле:
Рассчитаем коэффициенты уравнения:
1) Коэффициент А, учитывающий процесс конденсации:
|
| T= | 64,6 |
теплопроводность конденсата  Вт/(м*К)
| 0,198 | |
плотность конденсата  кг/м3
| 752 | |
вязкость конденсата  10–3Па*с
| 322 | |
| теплота парообразования r кДж/кг | 1106 | |
| εр= | 0,7 | |
2) Коэффициент теплоотдачи α:
Скорость движения воды:
По номограмме находим при (1, с.564):
Вычисляем Nu по формуле (9, с.18):
В качестве материала, из которого сделаны трубы, выбираем (5, с.101):
Х17Н13М2Т
Задаваясь различными значениями K, вычисляем составляющие уравнения теплопередачи
| К1= | 555,3 |
| К2= | 555,3 |
| К3= | 555,3 |
| К3= | 555,3 |
| К3= | 555,3 |
Методом итераций находим истинное значение К = 556 Вт/м2К
По каталогу выбираем теплообменник (2, с.57):
Шестиходовой кожухотрубный теплообменник
F =46 м2
l = 3000мм
dн∙s =25*2 мм
|
|
|
fтр =0,042 м2
n=196 шт.
D=600 мм
Расчет подогревателя исходной смеси
| 158.6 |
| F |
| t |
В трубное пространство пускаем исходную смесь, в
| 22 |
| 80.3 |
Количество теплоты передаваемое исходной смеси
Q=w1C1(tкон - tнач) = 4.21*1.389*(80.3-22) = 340.9 кВт
Расход греющего пара:
Dгр = Q/rгр = 340.9/2087 = 0,163 кг/с
rгр=2087 КДж/кг
Поверхность теплообмена:
По каталогу подбираем (2, с.51):
Двухходовой кожухотрубный теплообменник
D =325 мм
F = 10 м2
l = 2000 мм
dнґs = 25х2 мм
fтрI = 0,018 м2
кг/м3
μА(1)=0,388 сП
μВ(1)=0,540 сП
По уравнению Филиппова найдем теплопроводность смеси
Скорость раствора в трубах определяем по уравнению сплошности
Режим движения:
Коэффициент теплоотдачи от раствора к поверхности труб
Pr=1,84
Nu=0.021*Re0.8*Pr0.43(Prt/Prθ)0.25=0,021* 67400.8*1,840.43(1)0.25=31,3
|
| T= | 158,6 |
| теплопроводность конденсата Вт/(м*К)
| 0,682 | |
| плотность конденсата кг/м3
| 908 | |
| вязкость конденсата 10–3Па*с
| 169 | |
| теплота парообразования r кДж/кг | 2087 | |
| εр= | 0,7 | |
Расчётное уравнение теплопередачи
Задаваясь различными значениями K, вычисляем составляющие уравнения теплопередачи
|
|
|
| К1 | 484,1 |
| К2 | 482,3 |
| К3 | 482,4 |
| К4 | 482,4 |
| К5 | 482,4 |
| К6 | 482,4 |
Расчет холодильника дистиллята
| F |
| t |
В трубное пространство пускаем холодную воду, в
межтрубное пространство – дистиллят. Коэффициент
теплопередачи примем равным 430 Вт/м2К
Количество теплоты передаваемое исходной смеси
Q=ПC2(tк - tн) = 0,484*2,98*(64,6-30)=49,9 кВт
Охлаждающей воды:
Gгр = Q/ Cв(tкв - tнв) = 49,9/4,17*(10-22) = 0,664 кг/с
Поверхность теплообмена:
По каталогу подбираем (2, с.51):
одноходовой кожухотрубный теплообменник
D =325 мм
F = 7,5 м2
l = 1500 мм
dнґs = 25х2 мм
fтр = 0,021 м2
Расчет холодильника кубового остатка
| F |
| t |
| t2 = 99.2С |
| t′′в = 40С |
| t′в = 25С |
| t = 30С |
В трубное пространство пускаем холодную воду, в
межтрубное пространство – кубовый остаток. Коэффициент
теплопередачи примем равным 30 Вт/м2К
Количество теплоты передаваемое исходной смеси
Q=w0C0(t0 - tк) = 0,905*4,21*(99,2-30)=263,7 кВт
Охлаждающей воды:
Gгр = Q/ Cв(tкв - tнв) = 72,9/4,19∙15 = 1,160 кг/с
Поверхность теплообмена:
По каталогу подбираем (2, с.51):
одноходовой кожухотрубный теплообменник
D = 400 мм
F = 23 м2
l = 2000 мм
|
|
|
dнґs =20х2 мм
fтр = 0,036 м2
Расчет толщины обечайки
Толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки рассчитываем по формуле:
Нормативное допустимое напряжение для стали марки Х17Н13М2Т 
МН/м2 (5, с.84), коэффициент η принимаем равным 1.
Поправка на коррозию, с учетом срока службы в 15 лет:
Получаем:
Минимальная рекомендуемая толщина обечайки без прибавки на коррозию составляет 4 мм. С учетом прибавки на коррозию и коэффициента запаса прочности, равного 2.4, примем:
S = 10 мм
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!