Расчет конденсатора-холодильника паров бинарной смеси метанол-вода
Уточняем значение коэффициента Рейнольдса:
Следовательно, в трубном пространстве будет обеспеченно турбулентное движение теплоносителя.
Расчет I зоны конденсации.
Определим поверхность теплообмена зоны конденсации.
Определим коэффициент теп
лопередачи.
Коэффициент теплопередачи:
Рассчитаем термическое сопротивление стенки и загрязнений.
Считаем, что со стороны органической смеси накипь не образуется. Коэффициент теплопроводности стали 
=16,4 Вт/(м К), коэффициент теплопроводности накипи 
=2 Вт/(м К).
Значение физических величин, входящих в это уравнение выбираются из таблиц при температуре плёнки конденсата:
где
Определение коэффициента теплоотдачи от конденсирующего пара к изотермической стенке.
при 74,8°C
для турбулентного режима.
(пренебрегаем 
Тогда 
Коэффициент теплопередачи:
Определим поверхность теплообмена зоны конденсации.
Расчет II зоны охлаждения.
Определим поверхность теплообмена зоны охлаждения.
Определение коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воде в зоне охлаждения
Поскольку охлаждающая вода в процессе теплопередачи не изменяет своего агрегатного состояния и движется с той же скоростью, что и в зоне конденсации, то логично принять, что:
.
Коэффициент теплопередачи:
.
Определение коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воде.
Примем 
, 
.
2 Конструктивно – механический расчёт
В задачу конструктивно – механического расчета входит определение необходимых геометрических размеров отдельных деталей и узлов, которые определяют конструкцию теплообменного аппарата, его механическую прочность и размеры.
2.1 Расчет толщины обечайки
Обечайка – цилиндрический корпус аппарата, который работает, как правило, под избыточным внутренним и внешним давлением.
Принимаем материал сталь Х18Н10Т ГОСТ 5632-61.
Толщина стенки обечаек, работающих под внутренним давлением, рассчитывается по уравнению:
где PR- расчетное давление в аппарате, МПа; 
- предельно–допустимое напряжение для стали Х18Н10Т ГОСТ 5632-61,=145МН/м2 ; D- диаметр обечайки, мм; 
- прибавка на округление, 
- прибавка на коррозию.
Проверим условие:
условие выполняется
Допускаемое избыточное давление в обечайке:
2.2 Расчет трубных решёток
Толщину трубных решёток можно принять:
Теплообменные трубы в трубной решётке располагаются по вершинам равносторонних треугольников (шахматное расположение труб).
Это обусловлено тем, что этот способ расположения обеспечивает наиболее компактное размещение необходимой поверхности теплообмена внутри аппарата.
2.3 Подбор крышки и днища
Составными элементами корпусов химических аппаратов являются крышки и днища, которые обычно изготовляются из того же материал, что и обечайки, и привариваются к ней. Форма крышек и днища может быть эллиптической, сферической, конической и плоской. Наиболее рациональной формой для цилиндрических аппаратов является эллиптическая. Эллиптические днища и крышки изготавливаются из листового проката штамповкой и могут использоваться в аппаратах с избыточным давлением до 10 МПа. Крышки и днища подбирают стандартными по таблицам из справочной литературы.
Выбираем эллиптическое отбортованное днище СТХ18Н10Т
Скачать реферат