5.7.Расчет теплообменного аппарата.

Для нагрева сырья обычно используют тепло боковых погонов. Для дистиллятных продуктов рекомендуется использовать кожухотрубные теплообменники, для остальных – типа «труба в трубе». Дистилляты посылают в межтрубное пространство, нефть и остатки – в трубы.

Выбор потоков.

Расчет теплообменника будем вести на примере теплообменника нагрева нефти дизельной фракцией.

Температурный режим.

Начальная температура теплоносителя на входе в теплообменник соответствует температуре на выходе его из колонны, конечная температура теплоносителя на выходе из теплообменника на 50-70⁰С ниже начальной температуры.

Начальная температура сырья, поступающего в теплообменник 17-20⁰С, конечная температура сырья, воспринимающего тепло, определяется из уравнения теплового баланса теплообменника.

Тепловой баланс теплообменника.

η*G_дф*(q_tвх^дф – q_tвых^дф) = G_с*(q_tвых^с – q_tвх^с),

где η - КПД теплообменника (потери тепла теплоносителем в окружающую среду 2-10%);

G_дф - масса дизельной фракции, кг/ч;

q_tвх^дф - теплосодержание дизельной фракции на входе в теплообменник, кДж/кг;

q_tвых^дф - теплосодержание дизельной фракции на выходе из теплообменника, кДж/кг;

q_tвых^с - теплосодержание сырья на выходе из теплообменника, кДж/кг;

q_tвх^с - теплосодержание сырья на входе в теплообменник, кДж/кг;

0,95*182352,48*(589,82– 442,31) = 182352,48*( q_tвых^с – 37,15)

q_tвых^с = 319,820 кДж/кг

Температура сырья на выходе из теплообменника Т_вых^с = 74⁰С.

Для выбора необходимого типа теплообменника определяется поверхность теплообмена (м²) по формуле: Q

F = ————— ,

K*τср

где Q - количество передаваемого тепла, кДж/ч;

К- коэффициент теплопередачи, кДж/м ч;

τср - средняя разность температур, °С;

Коэффициент К выбирается исходя из заводских данных К=836 кДж/м2*ч*град.

Средняя разность температур τср при противотоке определяется следующим образом:

Т_вх^гор = 255°С —————→ Т_вых^гор=200°С

Т_вых^хол=74°С ←————— Т_вх^хол=20°С

∆Тв= Т_вх^гор - Т_вых^хол = 255-61=194 ∆Тн= Т_вых^гор - Т_вх^хол = 200-20=180

Так как отношение ∆Тв/∆Тн <2, то

∆Тв+∆Тн 180+181

τср = ———— = ———— = 180,5°С

2 2

Q = 210603,86*(589,82– 442,31) = 27,16*10⁶ кДж/ч

27,16*10⁶

F = —————— = 180,0 м²

187*836

Выбираем теплообменный аппарат со стандартной поверхностью – 250 м² [5]

5.8.Расчет конденсатора и холодильника.

Расчет проводится на примере расчета аппарата воздушного конденсатора-холодильника для охлаждения бензиновой фракции.