Поиск по базе сайта:
Домашняя работа по курсу : Процессы и аппараты химических технологий Тема: \"Расчет кожухотрубчатых теплообменников\" icon

Домашняя работа по курсу : Процессы и аппараты химических технологий Тема: "Расчет кожухотрубчатых теплообменников"




Скачати 40.86 Kb.
НазваДомашняя работа по курсу : Процессы и аппараты химических технологий Тема: "Расчет кожухотрубчатых теплообменников"
Дата конвертації03.08.2014
Розмір40.86 Kb.
ТипДокументи


Министерство науки и образования Российской Федерации

Озерский технологический институт (филиал)

Московского инженерно-физического института (технологического университета)

Кафедра: ТМ и МАХП

Домашняя работа
по курсу: Процессы и аппараты химических технологий
Тема: “Расчет кожухотрубчатых теплообменников”

Выполнил: Попова О.А.

Группа: 1ХТ-35Д

Преподаватель: Н. С. Ларьков
Озёрск

2008

Рассчитать и выбрать теплообменник

Исходные данные:

  1. Вид охлаждаемого агента: 100% этиловый спирт,

tн1 =t нас - 8ºC=78-8=70ºC,

tк1 = 20º C

  1. Производительность: Gисх1 = 2,1 кг/с

В задании выполнить:

  1. Выбрать вид агента для охлаждения исходного продукта

  2. Разработать аппаратурную схему процесса

  3. Выбрать конструкцию типового теплообменника

Решение.

  1. Вид охлаждающего агента: артезианская вода

tн2 = 10º C; tк2 = 45º C.

  1. Выбираем кожухотрубчатый теплообменник.

  2. Движение теплоносителей – противоточное.

  3. Основное уравнение теплопередачи









Примем: tср1=450С

tср2=300С

Теплоемкость этанола при 45 оС:

С1=0,68*4,19*103=2849,2 Дж/кг*град


  1. Найдем тепловую нагрузку аппарата и расход воды на охлаждение:



  1. Определение коэффициента теплоотдачи для естественного движения теплоносителя:



Примем Fор=52м2
Выбираем по каталогу теплообменник:

При

Dк. = 400 мм

Dтр. = 252 мм

Число ходов = 1

n = 111 шт

l = 6,0 м

Sм.т. = 0,020 м2





Аппаратурная схема.




Материальные потоки:

– 1 – этиловый спирт

– 2 – вода

– 3 – оборотная вода
^ Основные узлы:

Х1 - кожухотрубчатый теплообменник (холодильник);

Е1 - ёмкость сбора охлаждённого толуола;

Н1 - насос для транспортировки охлаждённого толуола из сборной ёмкости;

ВЗ1 и ВЗ2 - запорные арматуры;

ВР1 и ВР2 - регулирующие вентили;

1 - датчики контроля расхода толуола;

2 - датчики контроля расхода воды;

3 - датчики контроля температуры толуола (начальная температура)

4 - датчики контроля температуры воды (начальная температура)

5 - датчики контроля температур на выходе из теплообменника толуола

6 - датчики контроля температур на выходе из теплообменника воды

7 - датчики контроля верхнего уровня жидкости

8 - датчики контроля нижнего уровня жидкости

^ Рассчитываем коэффициент теплопередачи для данного теплообменника:


1 – коэффициент теплоотдачи от этилового спирта к стенке

2 – коэффициент теплоотдачи от горячей стенки к воде

 – толщина стенки ( = 2мм)

 – коэффициент теплопроводности
^ Определяем 1 – коэффициент теплоотдачи от этилового спирта к стенке.





Определяющим критерием является Re



При :

dвнутр = 21 мм

Зададимся wср1 = 0,5 м/с



– развитый турбулентный.

Критерий Nu можно посчитать по формуле:



Pr – приведенный критерий Po.

;

При t1 = 45 oC :





 tст = 38 oC

При tст = 38 oC:










Определяем 2 – коэффициент теплоотдачи от горячей стенки к воде





Определяющим критерием является Re



При :
Определим скорость wср2:





Т.к. > 1000, то Nu2 определяется по формуле:



;

При :

При tст = 38 oC:








 – коэффициент теплопроводности.

Выбираем материал теплообменника - нержавеющая сталь.

н.с. = 17,5.
По данным коэффициентам можно посчитать р:


Подставим в основное уравнение теплопередачи р:



Выбираем по каталогу теплообменник:

При

Dк. = 600мм

Dтр. = 252 мм

Число ходов = 2

n = 240 шт

l = 2,0 м

Sм.т. = 0,040 м2
Коэффициент запаса (запас)
запас=38-35,22/35,22*100%=7,9%




Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації