Расчет конденсатора-холодильника паров бинарной смеси метанол-вода

Основным недостатком аппаратов такого типа является большое сечение трубного и межтрубного пространства, что обуславливает невысокие скорости движения теплоносителей и, как следствие, невысокие значения коэффициентов теплоотдачи. Для увеличения скорости движения теплоносителей, теплоносителей, теплообменники часто выполняются многоходовыми, устанавливая перегородки в трубном или межтрубном прос

транстве.

Основное достоинство кожухотрубчатых теплообменников – большая удельная поверхность теплообмена, то есть поверхность, приходящаяся на единицу массы аппарата, благодаря чему эти теплообменники находят самое широкое применение.

1 Тепловой РАСЧЕТ

Исходные данные:

Бинарная смесь метанол-вода

Производительность 160т/сутки

Пары поступают в аппарат при температуре конденсации, конденсат отводится при 18°C

Содержание нк в парах 65%(масс.)

Температура охлаждающей воды:

-на входе 12°C

-на выходе 17°C

Мольная доля смеси:

Построим t-x диаграмму из которой найдем tкип.см = 78°C

Таблица 1. – Расчет содержания низкокипящего компонента при различных давлениях и температуре.

Рисунок 1. t-x диаграмма.

Уравнения теплового баланса

Тепло, отданное смесью метанол-вода при конденсации:

- по правилу аддитивности.

Тепло, отданное при охлаждении конденсата смеси этанол-вода:

и а также и берем при температуре кипения смеси 78°C

Общее тепло, отданное смесью метанол-вода:

Определение промежуточной температуры

Температура смеси между зонами конденсации и охлаждения определяется:

или .

Расчет зоны конденсации.

Средний температурный напор в зоне конденсации, в случае смешанного тока, определяем по уравнению:

Так как и

Наметим вариант теплообменного аппарата.

Ориентировочно определим значение площади поверхности теплообмена, полагая Кор=300 Вт/(м2*К).

.

Расчет зоны охлаждения конденсата.

Ориентировочно определим значение площади поверхности теплообмена, полагая Кор=800 Вт/(м2*К).

Определим количество труб на один ход.

где, Re=15000, так как предполагаем, что режим движения жидкости турбулентный

По табл. XXXIV [стр.533,1] примем двухходовой кожухотрубчатый теплообменник КН (ГОСТ 15119-79) с внутренним диаметром кожуха D=1000 мм, числом ходов равным 2, числом труб на один ход 377 ( общее число труб n=754), высотой труб l=3 м.

 Скачать реферат