3.6.2 Выбор теплообменника
Теплофизические свойства воды при определяющей температуре:
(74)
где удельная теплоемкость воды при , ; коэффициент динамической вязкости воды при ;
коэффициент теплопроводности воды при температуре,
Теплофизические свойства дистиллята при определяющей температуре:
По уравнению (14) плотность смеси:
По уравнению (15) Рассчитаем коэффициент динамической вязкости:
Рассчитаем коэффициент теплопроводности:
(75)
где коэффициенты теплопроводности ацетона и уксусной кислоты при температуре , ;
массовая доля дистиллята.
Из пункта 3.4 «Тепловой расчет установки» , определим расход охлаждающей воды при нагреве на градусов:
(76)
где расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре, Вт; удельная теплоемкость воды при , ; начальная и конечная температура воды,
Примем и рассчитаем площадь теплообмена:
(77)
где расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре, Вт; коэффициент теплопередачи, ;
средняя температура теплопередачи,.
Задаваясь значением критерия Рейнольдса Re = 10 000 (что соответствует развитому турбулентному режиму течения воды в трубах), определим ориентировочную площадь проходного сечения одного хода по трубам для конденсатора из труб диаметром d = 20Ч 2 мм:
(78)
где расход охлаждающей воды при нагреве на градусов, внутренний диаметр труб, м;
коэффициент динамической вязкости воды при .
По ГОСТу 15121-79 выбрала конденсатор, у которого площадь теплообмена больше , а площадь проходного сечения одного хода меньше:
Поверхность теплообмена (по наружному диаметру труб), м2 |
63 |
|||
D кожуха, мм |
600 |
Общее число труб |
334 |
|
d труб, мм |
20Ч2 |
Длина труб L, м |
3 |
|
Число ходов |
4 |
St, м2 |
1,6 |
|
Число рядов труб, |
18 |
- Введение
- 1. Аналитический обзор
- 1.1 Конструкции ректификационных колонн
- 1.3 Виды колпачковых тарелок
- 2. Технологическая часть
- 3.1 Равновесные данные
- 3.2 Материальный баланс
- 3.3 Определение средних физических величин потоков пара и жидкости
- 3.4 Тепловой расчёт установки
- 3.5 Гидравлический расчет
- 3.5.1 Расчет скорости пара и диаметра колонны
- 3.5.2 Расчет высоты газожидкостного (барботажного) слоя жидкости
- 3.5.3 Брызгоунос
- 3.5.4 Захлебывание
- 3.5.5 Определение кинетических параметров
- 3.5.6 Локальная эффективность тарелки
- 3.5.7 Расчет высоты колонны
- 3.5.8 Определение высоты колонны и гидравлического сопротивления
- 3.6 Подробный расчет дефлегматора
- 3.6.1 Температурная схема процесса
- 3.6.2 Выбор теплообменника
- 3.6.3 Расчет коэффициентов теплоотдачи
- 3.6.4 Термическое сопротивление стенки и загрязнений
- 3.6.5 Метод итераций
- 3.6.6 Уточнение коэффициентов теплопередачи и поверхности теплоотдачи
- Выводы