4.1.4. Расчёт холодильника дистиллята

Горячий теплоноситель:	Холодный теплоноситель:
Паровая смесь «бензол-уксусная к-та»	ВОДА
по ТЗ

Средняя движущая сила теплообмена при противотоке теплоносителей:

Тепловая нагрузка ТО:

Из табл. 2.1 [1] для теплообмена между двумя жидкостями .

По ГОСТ 15119-79 и ГОСТ 15121-79 выбираем одноходовой кожухотрубный холодильник со следующими характеристиками:

-диаметр кожуха: D = 400 мм

-диаметр труб: d = 25 2 мм

-общее число труб: N = 100

-число ходов: 2

-длина труб: H = 6,0 м

-поверхность теплообмена: F = 47 м².

Объемные расходы смеси и воды:

Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Дистиллят направим в трубное пространство, так как это активная среда, воду - в межтрубное пространство.

В теплообменных трубах 25*2 мм холодильников по ГОСТ 15120-79 скорость течения смеси при Re 2 > 10000 должна быть более

1. Трубное пространство. Скорость смеси в трубном пространстве

Число труб, обеспечивающих такой режим, должно быть:

Определим критерии Рейнольдса и Прандтля для смеси:

Коэффициент теплоотдачи для теплоносителя, движущегося в трубах, рассчитывается по формулам [1,2]:

Рассчитаем критерий Нуссельта для ламинарного течения смеси:

где примем равному 1, и соотношение =1 с дальнейшей поправкой.

Коэффициент теплоотдачи

2. Межтрубное пространство. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи для воды. Скорость воды в межтрубном пространстве.

Коэффициент теплоотдачи для теплоносителя, движущегося в межтрубном пространстве теплообменников с сегментными перегородками, рассчитывается по формулам [2]:

если Re_МТР >1000 (17)

если Re_МТР <=1000 (18)

Коэффициент теплоотдачи

Сумма термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и пара равны:

Коэффициент теплопередачи К находим по уравнению аддитивности термических сопротивлений:

Запас поверхности удовлетворяет требованию технического задания (∆=10÷40 %). Конструкция данного теплообменного аппарата принимается.

4.1.5. Расчет холодильника кубового остатка

Горячий теплоноситель:	Холодный теплоноситель:
Паровая смесь «бензол-уксусная к-та»	ВОДА

Средняя движущая сила теплообмена при противотоке теплоносителей:

Тепловая нагрузка ТО:

Из табл. 2.1 [1] для теплообмена между двумя жидкостями .

По ГОСТ 15119-79 и ГОСТ 15121-79 выбираем 6х-ходовой кожухотрубный холодильник со следующими характеристиками:

-диаметр кожуха: D = 600 мм

-диаметр труб: d = 25 2 мм

-общее число труб: N = 196

-число ходов: 6

-длина труб: H = 4,0 м

-поверхность теплообмена: F = 61 м².

Объемные расходы смеси и воды:

Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Дистиллят направим в трубное пространство, так как это активная среда, воду - в межтрубное пространство.

В теплообменных трубах 25*2 мм холодильников по ГОСТ 15120-79 скорость течения смеси при Re 2 > 10000 должна быть более

1. Трубное пространство. Скорость смеси в трубном пространстве

Число труб, обеспечивающих такой режим, должно быть:

Определим критерии Рейнольдса и Прандтля для смеси:

Коэффициент теплоотдачи для теплоносителя, движущегося в трубах, рассчитывается по формулам [1,2]:

Рассчитаем критерий Нуссельта для турбулентного течения смеси:

где примем равному 1, и соотношение =1 с дальнейшей поправкой.

Коэффициент теплоотдачи

2. Межтрубное пространство. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи для воды. Скорость воды в межтрубном пространстве.

Коэффициент теплоотдачи для теплоносителя, движущегося в межтрубном пространстве теплообменников с сегментными перегородками, рассчитывается по формулам [2]:

если Re_МТР >1000 (17)

если Re_МТР <=1000 (18)

Коэффициент теплоотдачи

Выбираем теплообменник изготовленный из нержавеющей стали, т.к. рабочая среда агрессивная.

Для стенок из нержавеющей стали:

Коэффициент теплопроводности

Толщина стенок

Сумма термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и пара равны:

Коэффициент теплопередачи К находим по уравнению аддитивности термических сопротивлений:

Запас поверхности удовлетворяет требованию технического задания (∆=10÷40 %). Конструкция данного теплообменного аппарата принимается.