Определим коэффициент теплоотдачи от пара, /1, стр 76/:
, (*.*.3)
где А – коэффициент теплоотдачи от пара;
l1 – теплопроводность горячего теплоносителя, Вт/( м×К);
r1 – плотность горячего теплоносителя, кг/м3;
r1 – удельная теплота конденсации, Дж/кг;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
m1 – динамическая вязкость горячего теплоносителя, Па×с;
Н – высота труб, м;
Найдем коэффициент В:
, (*.*.4)
где B – коэффициент;
l2 – теплопроводность холодного теплоносителя, Вт/( м×К);
r2 – плотность холодного теплоносителя, кг/м3;
s2 – поверхностное натяжение, Н/м;
r2 – удельная теплота конденсации смеси, Дж/кг;
rп – плотность паров смеси, кг/м3;
с2 – теплоемкость кубового остатка, Дж/(кг×К);
m2 – динамическая вязкость холодного теплоносителя, Па×с;
При толщине труб 2 мм и материале из нержавеющей стали с теплопроводностью 17,5 Вт/( м×К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений (термическим сопротивлением со стороны греющего пара можно пренебречь), /1, стр 76/:
, (*.*.5)
где å(d/l) – сумма термических сопротивлений и загрязнений, Вт/(м2×К);
d - толщина стенки, м;
lст – теплопроводность стенки из нержавеющей стали, Вт/( м×К);
rзагр – тепловая проводимость загрязнений со стороны смеси, м2×К /Вт;
rзагр = 5800 м2×К /Вт, /4, стр 531/.
Чтобы найти удельную тепловую нагрузку необходимо решить следующее уравнение, /1, стр 76/:
, (*.*.6)
Решив уравнение подбором, получаем:
q = 35641 Вт/кг.
Требуемая поверхность составит:
, (*.*.7)
где F – площадь поверхности теплообмена, м2;
Q – теплота, расходующаяся в процессе теплообмена, Вт;
q – удельная тепловая нагрузка, Вт/м2;
В соответствии с вычисленной поверхностью, окончательно принимаем испаритель с диаметром кожуха 600 мм, трубы 25´2 мм, с числом труб 257 и площадью поверхности 61 м2. Запас поверхности составит:
Запас поверхности достаточен. Масса аппарата 1810 кг.
*.3 Дефлегматор-конденсатор
Рассчитаем и подберем нормализованный вариант конструкции кожухотрубчатого конденсатора для конденсации паров. Расход дистиллята G1 = 1,13 кг/с. Удельная теплота конденсации при температуре 81,7 °С составляет 391590 Дж/кг. Физико-химические свойства конденсата при температуре конденсации, /4, стр 550, 557, 561/:
r1 = 812,67 кг/м3; m1 = 0,312*10-3 Па×с;
l1 = 0,131 Вт/(м×К);
81,7 ¾ 81,7
25 ® 40
Dtб = 56,7 Dtм = 41,7
Средняя разность температур:
, (*.3.1)
где Dtср – средняя разность температур, °С;
Dtб – большая разность температур, °С;
Dtм – меньшая разность температур, °С;
Примем индекс “1” для горячего теплоносителя и - “2” для холодного.
Средняя температура холодного теплоносителя (охлаждающая вода):
, (*.3.2)
где t2 – средняя температура охлаждающей воды, °С;
t1 – температура пара, °С;
Dtср – средняя разность температур, °С;
Объемный расход холодного теплоносителя (воды) V2 = 0,02212 м3/с. Расход теплоты при теплообмене Q = 1853888 Вт. Физико-химические свойства холодного теплоносителя при средней температуре, /4, стр 428, 516, 561, 562/:
r2 = 994,1 кг/м3; m2 = 0,759*10-3 Па×с;
l2 = 0,611 Вт/(м×К); с2 = 4190 Дж/(кг×К);
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.