Насадочная абсорбционная колонна

курсовая работа

8.1 Расчет холодильника газа

Примем что начальная температура газа 450єС и перед подачей он охлаждается до 25єС.

Предварительно найдем среднюю температуру воды:

єС

Средняя разность температур:

400 єС 10 єС

, (44)

K

Средняя температура аммиачно-воздушной смеси:

t1 = 32,5 + 105 = 137,5 єС

Найдем расход теплоты с учетом потерь 5%:

, (45)

где с1 - удельная теплоемкость аммиачно-воздушной смеси при Т = 105 К, Дж/(кгК); =4,67 кг/c

=2292386 Вт

Расход воды:

, (46)

кг/с

Объемный расход:

V2 = 0,016м3/с.

Воду направим в межтрубное пространство, а газ в трубное.

Определим ориентировочное значение площади поверхности теплообмена, пологая Кор = 13Вт/(м2/К) [6].

, (47)

м2

Выбираем кожухотрубчатый холодильник диаметром 2200мм, с трубами 25х2 мм, длинна труб 6 м, число труб 3876 шт., поверхность теплообмена 1800 м2.

Скорость и критерий Рейнольдса для воды:

, (48)

где S - проходное сечение м2.

м/с

, (49)

Скорость и критерий Рейнольдса для газа:

, (50)

м/с

, (51)

Для расчета процесса теплопередачи необходимо знать температуры tст1 и tст2. Зададимся значениями tст1 и tст2, исходя из того, что t1> tст1> tст2> t2, примем tст1 = 36 єС ; tст2 = 30 єС (с последующей проверкой).

Коэффициент теплоотдачи для газа:

Газ движется в трубном пространстве Re> 10000, поэтому критерий Нуссельта определим по формуле:

, (52)

где ц - коэффициент, учитывающий влияние угла атаки [6].

=11,06

Коэффициент теплоотдачи найдем по формуле:

, (53)

где - коэффициент теплопроводности, Вт/(мК).

Вт/(м2К)

Коэффициент теплоотдачи для воды:

При Re> 1000 критерий Нуссельта находим по формуле:

, (54)

где - коэффициент, учитывающий влияние угла атаки; Pr, Prст - критерий Прандтля для жидкости и стенки соответственно.

Критерий Прандтля для воды определим по формуле:

, (55)

Критерий Прандтля для стенки определим по номограмме [6. Prст = 7.

Коэффициент теплоотдачи найдем по формуле (53):

Вт (м2К)

Коэффициент теплопередачи.

, (56)

где 1, 2 - коэффициенты теплоотдачи горячего и холодного теплоносителей, Вт/(м2К); rст - сумма термических сопротивлений слоев, из которых состоит стенка, (м2К)/Вт.

Делись добром ;)