Благодарю за задачу по процессам и аппаратам хим.технологий, выполнено в срок и качественно)
Информация о работе
Подробнее о работе
Провести тепловой расчет и подобрать кожухотрубный теплообменник конденсатор (по ГОСТ 15118 79
- 4 страниц
- 2018 год
- 25 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Согласно справочным данным, температура кипения толуола составляет 110,60С при атмосферном давлении. Принимаем температуру греющего пара, используемого для нагрева толуола до температуры кипения, равной 1300С, что соответствует его давлению 0,27 МПа. Потери теплоты в окружающую среду примем в размере 5% от полезной теплоты.
Толуол будет двигаться по трубному пространству теплообменного аппарата, а греющий пар по межтрубному пространству.
Составляем температурную схему процесса:
Толуол: 18→110,60С
Водяной пар: 130→1300С
tб=130-18=1120С
tм=130-110,6=19,40С
tб/tм=112/19,4=5,77
Отношение tб/tм>2, значит, средняя движущая сила будет рассчитана как среднелогарифмическая:
∆tср=∆tб-tмln∆tб∆tм=112-19,4ln11219,4=52,820С
Составим уравнение теплового баланса. Часть теплоты от пара переходит через стенку кожуха в окружающую среду.
Qпар=Qсм+Qп
Тепловая нагрузка в теплообменном аппарате:
Gпар∙rпар=Gт∙Cт∙tт.к-tт.н+Qп
Gпар∙rпар=1,05∙Gт∙Cт∙tт.к-tт.н
Удельная теплота конденсации пара с давлением 0,27 МПа составляет 2179 кДж/кг.
Удельная теплоемкость толуола при его средней температуре в аппарате 64,30С составляет составит 1760 Дж/(кг∙К).
Определим расход греющего пара:
Gпар=1,05∙50000∙1760∙(110,6-18)3600∙2179000=1,091кгс=3928кгч
Определим тепловую нагрузку теплообменного аппарата:
Q=500003600∙1760∙110,6-18=2263556 Вт
Зададимся ориентировочным значением коэффициента теплопередачи от конденсирующегося водяного пара к органической жидкости Кор=300 Вт/(м2∙К)
Тогда ориентировочная поверхность теплопередачи составит:
Fop=QKop∙∆tcp=2263556300∙52,82= 142,85 м2
Зададимся критерием Рейнольдса, значение которого будет соответствовать турбулентному режиму движения теплоносителя по трубам диаметром 25х2 мм. И при этом значении критерия Рейнольдса определим скорость движения теплоносителя по трубам. Примем Re=20000. Определим плотность и вязкость потока при его средней температуре.
Плотность толуола при 64,30С равна 823,7 кг/м3.
Динамический коэффициент вязкости толуола при 64,30С составляет 0,368·10-3 Па∙с.
Тогда скорость потока в трубах составит:
w=Re∙μтdвн∙ρт=20000∙0,000368 0,021∙823,7=0,425 м/с
Число труб на один ход составит:
nx=Gтρт∙π∙dвн24∙w=500003600∙823,7∙3,14∙0,02124∙0,425=114,6
На основании выполненных расчетов выберем четырехходовый теплообменный аппарат типа ТН (так как разность температур между теплоносителями превышает 300С), имеющий следующие параметры:
диаметр кожуха – 1 м;
число труб - 666 шт.;
число труб на один ход - 167 шт.;
Отсутствует
Провести тепловой расчет и подобрать кожухотрубный теплообменник-конденсатор (по ГОСТ 15118-79, 15119-79, 15121-79, 14246-79 и 14247-79) для осуществления процессов нагревания водных растворов и индивидуальных жидкостей насыщенным водяным паром или для конденсации насыщенных паров органических жидкостей технической водой. Конденсат пара отводится при температуре конденсации.
Рис. 4 Принципиальная схема кожухотрубчатого теплообменника-
конденсатора
№ варианта Состав водного раствора Производительность по раствору (жидкости), G, т/ч Начальная температура, tH, 0C Давление в трубном пространстве, Р, ата
10 Толуол С6Н5СН3 50 18 1,0
Примечания:
1 – нагреваемая среда направляется в трубную зону теплообменника, греющий агент – в межтрубную зону аппарата;
2 – в качестве греющего агента использовать насыщенный водяной пар с температурой на 15–20°С выше температуры кипения нагреваемой среды;
3 – раствор подогревается до температуры кипения;
4 – давление греющего пара выбрать самостоятельно.
Отсутствует
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
