7. 5 Тепловой расчёт холодильника кубового остатка .

Физико – химические свойства для кубового остатка (1) :

Вт/(м К);

кг/м³;

Па с;

W =1,596 кг/с

с₁ = 2,724 кДж/кг

T_1н = 64.5 ^о С

T_2н = 30 ^о С

Физико – химические свойства для воды (2) :

Вт/(м К);

кг/м³;

Па с;

Дж /кг;

Pr .

T_2н = 15 ^о С

T_2к = 25 ^о С

Q = 2724*1.596*(64.5-30) = 150014,620 Вт

∆tср = (39,5-15)/ln(39,5/15) = 25,303 ^о С

Kориент = 150 Вт/(м²*К)

Fориент = 150014,620/(25,303*150) = 39,524 м²

Расход воды : 3,5898 кг/с

Параметры пластинчатого теплообменника :

Поверхность теплообмена F ,м2	50
число пластин ,N	56
масса .M	440
поверхность одной пластины ,f	0,5
толщина,м	0,001
dэкв, мм	8.3
поперечное сечение канала, м2	0,00245
число пакетов для хол. теплоносителя	8
число пакетов для гор. теплоносителя	8
число каналов в пакете	68

результаты расчёта на ЭВМ :
Re1=	222,744384
α1 =	242,380635
Σδ/λ =	0,0008
Re2 =	212,340252
α2 =	838,434392
K =	163,440319
F =	39,561038
∆F =	26,386976 %

---

7.6 .Тепловая изоляция колонны

Расчет тепловой изоляции выполняем для самой горячей точки в аппарате (кипятильник) t=69,11 ^оС.

Предположим, что на поверхности изоляции температура не больше 40

Толщину изоляции определим, используя равенство:



где Т_СТ2 и Т_СТ1 - температура на внешней и внутренней поверхности стенки корпуса колонны.

Предположим, что Т_СТ1 равна Tн = 69,11°С.

Берем температуру окружающей среды: Т_В = 20°С.

Температура внешней поверхности стенки Т_СТ2 = 40°С.

В качестве термоизоляционного материала выбираем cовелит, имеющий коэффициент теплопроводности _ИЗ = 0,09 .

Рассчитаем коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материалав окружающую среду αв = 9,3+0,058*Т_ст2 = 9,3+0,058*40 = 11,6 .

Определим толщину изоляции:



Выбираем стандартную толщину изоляции равной 12 мм.

Пусть тепловые потери составляют 3% от тепловой нагрузки кипятильника:

Q_П=0,03Q_K=0,03 6674 кВт=200,22 кВт

Теперь необходимо проверить обеспечивает ли рассчитанный слой изоляции принятые потери.

Площадь поверхности с которой возможны теплопотери;



Тепловые потери:



Вт

Таким образом тепловые потери 3145,86 Вт меньше принятых 200220 Вт, cледовательно, рассчитанный слой изоляции достаточен для обеспечения необходимого теплового режима функционирования колонны.

8 . Расчет и выбор диаметров штуцеров и трубопроводов

Расчет трубопровода для ввода парожидкостной смеси из кипятильника в колонну:

F_тр=0,75 F_кип

где F_кип–площадь сечения трубного пространства кипятильника

---

;





Выбираем стандартный трубопровод [1, cтр.16] d=377x10 D_y=357

Расчет остальных диаметров штуцеров и трубопроводов проводим на основании уравнения расхода:

где:

G–расход пара или жидкости кг/с;

W–скорость пара или жидкости в трубе м/с;

–плотность пара или жидкости кг/м³;

Стандартные трубопроводы выбираем из таблицы [1, cтр.16], результаты расчетов приведены в таблице:

Трубопровод	G кг/с	W м/с	ρ кг/м3	расчётный диаметр	наружный диаметр
Ввод греющего пара в кипятильник	2,968	40,000	0,900	0,324	377*10
Вывод кубовой жидкости из колонны в кипятильник	1,596	0,500	750,000	0,074	89*6
Вывод конденсата из кипятильника	2,968	0,500	958,000	0,089	108*4
Вывод пара из колонны и подача в дефлегматор	2,685	30,000	1,619	0,265	245*7
Вывод дистиллята из дефлегматора	0,348	0,300	750,000	0,044	56*3,5
Ввод и вывод воды в дефлегматор	21,280	2,000	995,000	0,117	133*6
Подача флегмы в колонну	2,337	0,300	750,000	0,115	133*6
Ввод греющего пара в подогреватнель	0,130	40,000	0,687	0,078	89*6
Вывод конденсата из подогревателя	0,130	0,500	950,000	0,019	25*2
Ввод и вывод исходной смеси в подогреватель	1,944	2,000	750,000	0,041	48*3
Ввод и вывод дистиллята из холодильника	0,348	0,300	750,000	0,044	56*3,5
Ввод и вывод воды в холодильник дистиллята	0,657	2,000	995,000	0,021	32*3
Ввод и вывод кубового остатка в холодильник	1,596	0,750	750,000	0,060	70*3
Ввод и вывод воды в холодильник кубового остатка	3,590	2,000	995,000	0,048	56*3,5

---

---

9. Механический расчет.

9.1. Расчет толщины обечайки

Толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки рассчитывают по формуле:

[1, cтр.398, 13-17]

где:

δ–толщина обечайки м;

σ_y–допускаемое напряжение МПа;

– коэффициент прочности сварных швов;

С_к–скорость коррозии м;

d_k–диаметр колонны м;

Толщина обечайки:

м

Необходимо соблюдение условия:

– условие выполняется.

Выбираем стандартную толщину обечайки исходя из диаметра и давления внутри колонны δ=0,01 м.

9.2. Расчет толщины днища и крышки

Для данного колонного аппарата будем использовать эллиптическое днище и эллиптическую крышку.

Толщину днища (крышки) рассчитывают по формуле:

[1, cтр.398, 13.14]

где:

–толщина днища (крышки) м;

_y–допускаемое напряжение МПа;

–коэффициент прочности сварных швов;

С_к–скорость коррозии м;

d_k–диаметр колонны м;

Толщина днища:


Необходимо соблюдение условия:

– условие выполняется.

Выбираем стандартное днище (и крышку) по каталогу [7, cтр.209, табл. 16.1]

d_в=1,6 м. h_в=0,4 м. h=0,05 м.




9. 3. Подбор фланца к крышке

Выбираем фланец исходя из внутреннего диаметра колонны и максимального допустимого давления.

Выбираем стандартный фланец [7, cтр.235, табл. 13.7]

D=1600мм

D_ф=1750мм

D_б=1700мм

h=35мм

d=24мм

z=32–число болтов



10. Расчет и подбор вспомогательного оборудования

---

Смотрите также файлы

• Типология речевых стратегий.pptx

• .docx

• Использование цифрового образовательного ресурса.docx

• Доставка грузов и пассажиров "от двери до двери".rtf

• Отчет о прохождении учебной практики по профессиональному модулю пм. 01 Организация и управление торговосбытовой деятельностью в период с 12 сентября 2021 г по 16 октября 2022 г. Специальность 38. 02. 04. Коммерция (по отраслям).pptx