ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 282
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
3. РАСЧЁТ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ
3.1. Материальный баланс процесса массообмена
3.2. Определение минимального флегмового числа
3.3. Определение условно – оптимального флегмового числа
3.4. Расчёт средних массовых потоков жидкости и пара
3.5. Расчёт максимально допустимой скорости пара и диаметра колонны
3.7. Расчет гидравлического сопротивления колонны
4. РАСЧЁТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.2. Расчёт диаметров трубопроводов
4.4. Подбор ёмкостей для сбора продуктов и хранения сырья
4.5. Подбор конденсатоотводчиков
Определим ориентировочную величину площади поверхности теплообмена
Нормализованные кожухотрубчатые теплообменники имеют трубы диаметром 20х2 мм и 25х2 мм. Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Кубовую жидкость направим в трубное пространство, так как это активная среда, воду - в межтрубное пространство. Для обеспечения турбулентного течения воды критерий Re> 10000. Ориентировочное число труб в одном ходе, обеспечивающих объёмный расход кубовой жидкости при Re = 10000, определим по формуле:
Для труб 25х2 мм
| Диаметр кожуха |  |
| Диаметр труб |  |
| Число ходов по трубам |  |
| Общее число труб |  |
| Длина труб |  |
| Поверхность теплообмена |  |
Критерий Нуссельта определим по формуле 4.17 [2, стр.152]
В процессе теплопередачи охлаждающая вода в трубках нагревается, поэтому при расчете коэффициента теплоотдачи от стенок к воде отношение (Pr/Prcт) 0,.25 можно не учитывать (Pr> Prcт, Pr/Prcт>1).
Критерий Прандтля для воды при t = 25 °С определим по табл. ХХХIХ [2, стр. 537] Pr = 6,18
Коэффициент теплоотдачи для охлаждающей воды:
Для кубового остатка:
Сумма термических сопротивлений стенок и их загрязнений:
По табл. ХХХI [2, стр. 531] принимаем тепловые проводимости загрязнений:
Cо стороны воды:
Cо стороны органической жидкости:
Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали марки X18H10T
[2, табл. 28, стр.529]: ????CТ = 17,5 Вт/м·К,
Тогда,
Определим расчетное значение коэффициента теплопередачи по формуле:
Запас площади поверхности:
4.1.4. Расчёт холодильника дистиллята
| Горячий теплоноситель: | Холодный теплоноситель: |
| Дистиллят «ацетон-толуол» | ВОДА |
  | |
 ,       |       |
58
20
30
30
Температурная схема при противотоке:
Среднелогарифмическая разность температур:
Расход тепла, отдаваемый охлаждающей воде в холодильнике дистиллята
Расход охлаждающей воды:
Определим ориентировочную величину площади поверхности теплообмена
Нормализованные кожухотрубчатые теплообменники имеют трубы диаметром 20х2 мм и 25х2 мм. 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. Для обеспечения турбулентного течения воды критерий Re> 10000. Ориентировочное число труб в одном ходе, обеспечивающих объёмный расход дистиллята при Re = 10000, определим по формуле:
Для труб 25х2 мм
Для такого количества отношения труб к ходу невозможно подобрать кожухотрубный теплообменник, поэтому перейдем к расчету пластинчатого теплообменника
| Диаметр кожуха | |
| Диаметр труб | |
| Число ходов по трубам |  |
| Общее число труб |  |
| Длина труб |  |
| Поверхность теплообмена |  |
Критерий Нуссельта определим по формуле 4.17 [2, стр.152]
В процессе теплопередачи охлаждающая вода в трубках нагревается, поэтому при расчете коэффициента теплоотдачи от стенок к воде отношение (Pr/Prcт) 0,.25 можно не учитывать (Pr> Prcт, Pr/Prcт>1).
Критерий Прандтля для воды при t = 25 °С определим по табл. ХХХIХ [2, стр. 537] Pr = 6,18
Коэффициент теплоотдачи для охлаждающей воды:
Для кубового остатка:
Сумма термических сопротивлений стенок и их загрязнений:
По табл. ХХХI [2, стр. 531] принимаем тепловые проводимости загрязнений:
Cо стороны воды:
Cо стороны органической жидкости:
Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали марки X18H10T
[2, табл. 28, стр.529]: ????CТ = 17,5 Вт/м·К,
Тогда,
Определим расчетное значение коэффициента теплопередачи по формуле:
Запас площади поверхности:
4.1.5. Расчёт подогревателя исходной смеси
Исходная смесь поступает в подогреватель с температурой 20°С и выходит при температуре питания – 83 °С.
| Горячий теплоноситель: | Холодный теплоноситель: |
| ВОДЯНОЙ ПАР | Смесь «ацетон - толуол» |
 |   |
      |        , |
Температурная схема:
119,6
119,6
71,50
20
Тепловая нагрузка подогревателя:
Расход греющего пара
Нормализованные кожухотрубчатые теплообменники имеют трубы диаметром 20х2 мм и 25х2 мм. Для обеспечения турбулентного течения воды критерий Re>10000. Ориентировочное число труб в одном ходе, обеспечивающих объёмный расход смеси при Re = 10000, определим по формуле:
Для труб 25х2 мм
По ГОСТ 15119-79 и ГОСТ 15121-79 выбираем одноходовой кожухотрубчатый подогреватель со следующими характеристиками [3, табл. 2.3 стр. 51]:
| Диаметр кожуха |  |
| Диаметр труб | |
| Число ходов по трубам |  |
| Общее число труб |  |
| Длина труб |  |
| Поверхность теплообмена |  |