Расчет подогревателя исходной смеси

F

t

158.6

В трубное пространство пускаем исходную смесь, в

м

22

ежтрубное пространство – водяной пар. Коэффициент

т

80.3

еплопередачи примем равным 450 Вт/м²К

Количество теплоты передаваемое исходной смеси

Q=w₁C₁(t_кон - t_нач) = 4.21*1.389*(80.3-22) = 340.9 кВт

Р асход греющего пара:

D_гр = Q/r_гр = 340.9/2087 = 0,163 кг/с

r_гр=2087 КДж/кг

Поверхность теплообмена:

По каталогу подбираем (2, с.51):

Двухходовой кожухотрубный теплообменник

D =325 мм

F = 10 м²

l = 2000 мм

d_н´ґs = 25х2 мм

f_трI = 0,018 м²

кг/м³

μ_А(1)=0,388 сП

μ_В(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*Re^0.8*Pr^0.43(Pr_t/Pr_θ)^0.25=0,021* 6740^0.8*1,84^0.43(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

м ежтрубное пространство – дистиллят. Коэффициент

т еплопередачи примем равным 430 Вт/м²К

Количество теплоты передаваемое исходной смеси

Q=ПC₂(t_к - t_н) = 0,484*2,98*(64,6-30)=49,9 кВт

О хлаждающей воды:

G_гр = Q/ C_в(t_кв - t_нв) = 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

d_н´ґs = 25х2 мм

f_тр = 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

м ежтрубное пространство – кубовый остаток. Коэффициент

т еплопередачи примем равным 30 Вт/м²К

Количество теплоты передаваемое исходной смеси

Q=w₀C₀(t₀ - t_к) = 0,905*4,21*(99,2-30)=263,7 кВт

О хлаждающей воды:

G_гр = Q/ C_в(t_кв - t_нв) = 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

d_н´ґs =20х2 мм

f_тр = 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