Файл: Ректификационная установка непрерывного действия.docx

принимает наиболее близкое значение к заданному значение у конденсаторов с диаметром кожуха , диаметром труб , числом ходов и общим числом труб

.

Наиболее близкую к ориентировочной поверхность теплопередачи имеет нормализованный аппарат с длиной труб .

Действительное число Re равно:

.

Коэффициент теплоотдачи к воде , пренебрегая поправкой

.

Коэффициент теплоотдачи от пара, конденсирующегося на пучке вертикально расположенных труб:

.

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

.

Коэффициент теплопередачи:

.

Требуемая поверхность теплопередачи:

.

Как видно из табл. 2.9.[3], конденсатор с длиной труб и поверхностью подходит с запасом :

Гидравлическое сопротивление рассчитывается по формуле:

.

Скорость воды в трубах:

.

Коэффициент трения:

.

Где – относительная шероховатость труб: – высота выступов шероховатостей.

Скорость воды в штуцерах табл. 2.6.[3]:

---

.

Гидравлическое сопротивление:

;

;

.

---

2.2.3. Расчёт кожухотрубчатого теплообменника

для холодильника дистиллята.

Горячий раствор охлаждается от до . Начальная температура холодного раствора ( ) равна Горячая жидкость при средней температуре имеет следующие физико-химические характеристики: ;

Определение тепловой нагрузки:

.

Определение конечной температуры холодного раствора из уравнения теплового баланса:

.

Где – теплоёмкость холодного раствора при его средней температуре , остальные свойства определены по табл. XXXIX [2] методом линейной интерполяции:

Определение среднелогарифмической разности температур:

.

Ориентировочный выбор теплообменника. Причем ориентировочное значение , что соответствует развитому турбулентному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб , приходящееся на один ход, равно:

Для труб диаметром

;

Для труб диаметром

---

.

Расчёт дальше не ведём, т.к. минимальное количество труб по ГОСТу равно 13, поэтому мы используем не кожухотрубчатый теплообменник, а теплообменный аппарат типа «труба в трубе» или пластинчатый теплообменный аппарат.

2.2.4. Расчёт кожухотрубчатого теплообменника для кубового остатка.

Горячий раствор охлаждается от до . Начальная температура холодного раствора ( ) равна Горячая жидкость при средней температуре имеет следующие физико-химические характеристики: ; .

Определение тепловой нагрузки:

.

Определение конечной температуры холодного раствора из уравнения теплового баланса:

.

Где – теплоёмкость холодного раствора при его средней температуре , остальные свойства определены по табл. XXXIX [2] методом линейной интерполяции:

Определение среднелогарифмической разности температур:

.

Ориентировочный выбор теплообменника. Причем ориентировочное значение , что соответствует развитому турбулентному режиму течения в трубах. Такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб , приходящееся на один ход, равно:

Для труб диаметром

;

Для труб диаметром

---

.

Примем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, соответствующее турбулентному режиму(см. табл. 2.1[3]): . Тогда ориентировочное значение требуемой поверхности составит:

.

Как видно из табл. 2.3[3], теплообменники с близкой поверхностью имеет диаметр кожуха и числом ходов имеют соотношение

Определим поправку для среднелогарифмической разности температур:

;

;

Из рис. VIII [2], .

С учётом поправки ориентировочная поверхность составит:

.

Уточненный расчёт поверхности теплопередачи.

;

.

Коэффициент теплоотдачи, движущейся по трубам турбулентно и пренебрегая поправкой .

.

Площадь сечения потока в межтрубном пространстве между перегородками (см. табл.2.3[3]) , тогда

;

.

Коэффициент теплоотдачи к жидкости, движущейся в межтрубном пространстве, составит:

.

Оба теплоносителя – малоконцетрированные водные растворы, поэтому в соответствии с табл. 2.2 [3] примем термическое сопротивление загрязнений одинаковыми. Повышенная коррозионная активность этих жидкостей диктует выбор нержавеющей стали в качестве материала труб.

---