Расчет теплообменного аппарата
Рефераты по химии / Расчет теплообменного аппаратаСтраница 2
CВ=4,185·103 Дж/(кг·К) – теплоёмкость воды;
Тн=17+273=290 К; Тк=40+273=313 К.
кг/с;
3). Поскольку расчёт теплообменного аппарата – предварительный, то коэффициент теплопередачи можно принять, например, равным 500 (из допустимого интервала 300800, при теплопередаче от конденсирующегося пара орг. жидкостей к воде, при вынужденном движении), тогда ориентировочное значение поверхности теплообмена будет равно:
м2;
Принимая число Рейнольдса равным 15000 (что соответствует развитому турбулентному режиму течения), определим отношение числа труб к числу ходов n/z для конденсатора из труб 252 мм
.
4). Поверочный расчёт теплообменного аппарата
По справочной таблице (согласно ГОСТ 15119-79 и ГОСТ 15121-79) выбираем кожухотрубчатый испаритель, с поверхностью теплообмена и отношением n/z, близкими к рассчитанным предварительно.
Таким теплообменным аппаратом будет являться конденсатор с площадью теплообмена, равной 190 м2, и отношением n/z=404/4=101. Длина труб составляет 6 м, число ходов – 4, число труб – 404 шт, диаметр кожуха D=0,8 м.
Найдём действительное число Рейнольдса:
Рассчитаем точное значение коэффициента теплопередачи. Для этого необходимо знать коэффициенты теплоотдачи со стороны пара сероуглерода, и со стороны охлаждающей воды, а также значения термических сопротивлений стенки трубы и загрязнений её поверхности. Рассчитаем указанные величины:
;
Коэффициент теплоотдачи со стороны воды:
, где
можно принять , поскольку нагревается вода в трубах;
Pr= - критерий Прандтля;
d=2,1·10-2 м;
Тогда:
.
Для расчета коэффициента теплоотдачи пара, конденсирующегося на пучке горизонтальных труб в конденсаторе, воспользуемся следующей расчетной формулой:
, где
, при n>100;
λ=0,1628 Вт/(м·К) – теплопроводность конденсата сероуглерода;
ρ=1290 кг/м - плотность конденсата СS2;
n=404 – число труб:
l=6 м – длина труб;
μ=0,28·10-3 Па·с – вязкость конденсата;
G=4,167 кг/с – массовый расход конденсирующегося пара;
Тогда:
Вт/(м2·К).
Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений равна:
м2·К/Вт, где
Вт/(м2·К) - тепловая проводимость загрязнений стенки трубы для воды среднего качества.
Вт/(м2·К) - тепловая проводимость загрязнений стенки трубы для паров органических жидкостей.
Тогда коэффициент теплопередачи будет равен:
.
Расчетная поверхность теплообмена составит:
м2.
В выбранном теплообменнике запас поверхности составляет:
Такой запас достаточен.
Выводы:
Для данного процесса (конденсации) подошёл кожухотрубчатый конденсатор с диаметром кожуха D = 800 мм, диаметром труб d = 25x2 мм, Числом ходов z = 4, общим числом труб n = 404 шт., поверхностью теплообмена F = 190 при длине труб Н = 6,0 м. Запас поверхности теплообмена достаточен и составляет
.
Информация о химии
Вильштеттер (Willstatter), Рихард
Немецкий химик Рихард Мартин Вильштеттер родился в Карлсруэ, в семье торговца тканями Макса Вильштеттера и Софьи (Ульман) Вильштеттер. Он окончил школу в Карлсруэ и реальную гимназию в Нюрнберге, где показал себя настолько способн ...
Фарадей (Faraday), Майкл
Английский физик Майкл Фарадей родился в предместье Лондона в семье кузнеца. Окончив начальную школу, с двенадцати лет он работал разносчиком газет, а в 1804 г. поступил в ученики к переплетчику Рибо, французскому эмигранту, всяче ...
Торричелли (Torricelli), Эванджелиста
Итальянский математик и физик Эванджелиста Торричелли родился в Фаэнце в небогатой семье; воспитывался у дяди, бенедиктинского монаха. Учился в иезуитском колледже, а затем получил математическое образование в Риме у Б. Кастелли, ...