Технологический расчет
Список использованных источников 1 Левин Б.Д., Ченцова Л.И., Шайхутдинова М.Н., Ушанова В.М. процессы и аппараты химических и биологических технолгий. Учеб. пособие для студентов химических специальностей вузов / Под общ. ред. д-ра. хим. Наук С.М. Репяха. – Красноярск: Сибирский государственный технологический университет, 2002. - 430с. 2 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с. 3 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов под ред. чл. – корр. АН России П.Г. Романкова. – 12-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 576 с. 4 Ченцова, Л.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие к самостоятельной работе студентов специальностей 240901, 240403, 240502, 240701, 240702, 240406, 280201, 050501, 240801, 260601, 200503, 080502, 0240100 очной формы обучения / Л.И. Ченцова, М.К. Шайхутдинова, В.М. Ушанова. – Красноярск: СибГТУ, 2006. – 262 с.
Технологический расчет Рассчитаем среднюю разность температур теплоносителей толуол 95 25 вода 45 15 = 0С 0С 0С Определим среднюю температуру воды Среднюю температуру толуола С учетом потерь в размере 5% расход теплоты составит
Расход воды равен Объемный расход Наметим варианты холодильных аппаратов. Для этого определим ориентировочно значение площади поверхности теплообмена, пологая Кор=250 Вт/(м2К)- ориентировочный коэффициент теплопередачи жидкости и жидкости для углеводородов и масел. Для обеспечения турбулентного течения воды скорость в трубах должна быть больше w2’.
где -динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре t2=300C d2-внутренний диаметр труб, d2=0,021м; -плотность воды при 300С Число труб 25 2мм, обеспечивающих объемный расход воды Re=10000 Условию n< 28,87 и F< 17,79 м2 удовлетворяет одноходовой теплообменник Характеристики теплообменника: Наружный диаметр кожуха 400мм Общее число труб 111 Длина труб 4м Поверхность теплообменника 35м2 Уточним критерий Рейнольдса Re2
Критерий Прандтля для воды при средней температуре равен: где -коэффициент теплопроводности воды с2-удельная теплоемкость воды -динамический коэффициент вязкости воды Определяем критерий Нуссельта для воды: Nu2=0,021Re20,8Pr20,43 =0,021 где =1 –коэффициент, зависящий от отношения L/D и от критерия Рейнольдса, определяется по таблице 4.3 Отношение примем равным 1,05 (с последующей проверкой). Таким образом коэффициент теплоотдачи для воды равен Площадь проходного сечения в вырезе перегородки Sвп=0,9 102м2 по таблице 4.12 Расчетная скорость толуола в межтрубном пространстве равна Критерий Рейнольдса для толуола равен Рассчитываем критерий Прандтля для толуола при средней температуре t=54.840С: где с1-удельная теплоемкость толуола при температуре 54,84 рис. рис.XI -динамический коэффициент вязкости толуола таблица IX -коэффициент теплопроводности толуола при средней температуре . Рассчитаем критерий Нуссельта для толуола. Аппарат с однократно-перекрёстным движением жидкости при Re>1000 для шахматных пучков. Для охлаждающихся жидкостей отношение Pr1/Prст1 принимаем равным 0,95 с дальнейшей проверкой. Коэффициент теплоотдачи для толуола равен Примем тепловую проводимость загрязнений стенки со стороны толуола 1/rзагр.1=5800 Вт/м2К, так как толуол органическая жидкость . тепловая проводимость со стороны воды среднего качества 1/rзагр=2400 Вт/м2К. Коэффициент теплопроводности стали равен 46,5 Вт/м2К, толщина стенки равна 0,002 м Находим сумму термических сопротивлений стенки и загрязнений: Коэффициент теплопередачи :
Удельная тепловая нагрузка:
Проверяем принятое значение(Pr/Prст.)0,25. Определим разность температур: где Сст- теплоёмкость толуола при 25,53 0С рис.Х динамический коэффициент вязкости толуола таблицаIХ -Коэффициент теплопроводности толуола рис.Х
Следовательно: (Pr1/Prст1.)0,25=7,6/7,91=0,96 Было принято (Pr2/Prст2.)0,25=1,05. Определим разность температур Определим критерий Прандтля: Следовательно: (Pr2/Prст2.)0,25=3,8/3,5=1,1 Расчетная площадь теплообмена: 2 Площадь уточняем согласно выбранного в таблице 4.12 теплообменника F=35 м2 Запас площади поверхности теплообмена равен Запас площади достаточен. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|