Файл: Ректификационная установка непрерывного действия.docx

---

2.2 Расчёт теплообменной аппаратуры.

2.2.1. Расчёт пластичного подогревателя (конденсатора)

для исходной смеси.

Рассчитываем и подбираем вариант конструкции для подогрева этилового спирта от температуры до . При средней температуре эта жидкость имеет следующие физико-химические характеристики:

Методом линейной интерполяции находим:

- Для воды по табл. XXXIX [2] методом линейной интерполяции:

;

;

;

;

-Для этилового спирта (при 15,8%):

;

;

;

;

Дальше по правилу аддитивности находим:

;

;

;

;

.

Для подогрева используем насыщенный водяной пар давлением . Температура конденсации . Характеристики конденсата при этой температуре находим по табл. XXXIX [2] методом линейной интерполяции: ;

;

Тепловая нагрузка аппарата составит:

---

.

Расход пара определим из уравнения теплового баланса:

.

Средняя разность температур:

.

Коэффициенты теплопередачи в пластинчатых теплообменниках выше, чем их ориентировочные значения, приведённые в табл.2.1.[3], поэтому примем . Тогда ориентировочное значение требуемой поверхности составит:

.

Рассмотрим пластинчатый подогреватель (конденсатор паров) поверхностью ; поверхность пластины , число пластин (см. табл.2.13[3]).

Скорость жидкости и число в каналах площадью поперечного сечения канала и эквивалентным диаметром канала (см. табл.2.14.[3]) равны:

;

;

Коэффициент теплоотдачи к жидкости:

.

Для определения коэффициента теплоотдачи от пара примем, что . Тогда в каналах с приведённой длинной (см. табл.2.14[3]) получим:

;

.

Термическими сопротивлениями загрязнений со стороны пара можно пренебречь. Толщина пластин , материал – нержавеющая сталь, . Сумма термических сопротивлений стенки пластин и загрязнений со стороны жидкости составит:

;

Коэффициент теплопередачи:

---

.

Проверим правильность принятого допущения относительно :

.

Требуемая поверхность теплопередачи составит:

.

Теплообменник номинальной поверхностью подходит с запасом . 4420,573 2.94Масса для этого аппарата (см. табл. 2.13. [2]).

Диаметр присоединяемых штуцеров (см. табл. 2.14. [2]).

Скорость жидкости в штуцерах:

.

поэтому их гидравлическое сопротивление можно не учитывать.

Коэффициент трения:

.

где - коэффициент, который зависит от площади пластин. Для однопакетной компоновки пластин . Гидравлическое сопротивление:

.

---

2.2.2. Расчёт кожухотрубчатого дефлегматора(конденсатора).

Рассчитываем для конденсации паров (дефлегматора). Удельная теплота конденсации смеси температура конденсации Физико-химические свойства конденсата при температуре конденсации определяются по аналогии с расчетом теплофизических свойств исходной смеси:

Тепло конденсации отводится водой с начальной температурой

Примем температуру воды на выходе из конденсатора . При средней температуре вода имеет следующие физико-химические характеристики, по табл. XXXIX [2] методом линейной интерполяции: ; .

Тепловая нагрузка аппарата:

.

Расход воды:

.

Средняя разность температур:

.

В соответствии с табл. 2.1.[3] примем . Ориентировочное значение поверхности:

.

Задаваясь числом , определим соотношение n/z для конденсатора из труб диаметром

, где – общее число труб; – число ходов по трубному пространству; – внутренний диаметр труб , м.

Уточненный расчёт поверхности теплопередачи.

В соответствии с табл. 2.9. [3] соотношение

---