Расчеты кожухотрубчатых холодильников
Рассчитать и подобрать нормализованный кожухотрубчатый теплообменник для охлаждения кубового остатка ректификационной колонны в количестве G1=6,0 кг/с от t1н=102,5 0С до t1r=30 0C. Кубовый остаток – коррозионноактивная органическая жидкость, которая при средней температуре t1=0,5(t1н +t1к) = 660 имеет следующие физико-химические характеристики : р=986 кг\м3 ; 1=0,662 Вт\(м*К); 1=0,00054Па*с; с1=4190Дж\(кг*К); 1=0,00048 К-1. Охлаждение осуществить водой с t2н=20 0С и t2к= 40 0С. Расчет теплообменников проводится последовательно в соответствии с общей блок-схемой. 1)Определение тепловой нагрузки Q=6,0*4190(102,5-30)=1820000 Вт 2)Расход воды определяем из уравнения теплового баланса. G2= кг\с Где 4180Дж\(кг*К)-теплоемкость воды с2 при ее средней температуре t2=0.5(t2н+ t2к)=300. Остальные физические характеристики воды при этой температуре: р2 = 996 кг\м3; 2 = 0,618 Вт\(м*К); 2 = 0,000804 Па*с. 3)Среднелогарифмическая разность температур в теплообменнике tср.лог = град 4) Ориентировачный выбор теплообменника. Решение вопроса о том, какой из теплоносителей направить в трубное пространство, определяется его давлением, коррозионной активностью, способностью загрязнять поверхности теплообмена и др. Рассматриваемый пример относится к такому случаю, когда коррозионноактивную среду – кубовый остаток – целесообразно направить в трубное пространство, а охлаждающую воду – в межтрубное. Примем ориентировочное значение Rе10р= 15000, соответствующее развитому турбулентному режиму течения в трубах. Очевидно такой режим возможен в теплообменниках, у которых число труб n, приходящейся на один ход по трубам диаметром dн= 20*2 мм, равно Для труб диаметром dн=25*2 мм Минимальное ориентировочное значение коэффициента тепло передачи, соответствующее турбулентному течению теплоносителей, равно Кор =800 Вт\(м2*Л). При этом ориентировочное значение поверхности теплообмена составит Fор = м2 Как видно теплообменник с близкой поверхностью имеют диаметр кожуха 600-800 мм. При этом многоходовые аппараты с числом ходов z= 4 или 6 имеют соотношения n\z, близкие к 50. В многоходовых теплообменниках средняя движущая сила несколько меньше, чем в одноходовых, в следствие возникновения смешанного взаимного направления движения теплоносителей. Соответствующую поправку для средней разности температур; Р= R= t=0.77 и tср =28,6*0,77=22,0 0С С учетом этих оценок ориентировочная поверхность составит Fор= м2 Лекция №6 Сушильные процессы ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|