4.5. Тепловой расчет холодильника кубового остатка.

Введем индексы: 1- для кубового остатка (компонента В) в трубах;

2- для охлаждающей воды в межтрубном пространстве.

Расчет проводим последовательно в соответствии с общей схемой.

1)Тепловая нагрузка аппарата

Дж/(кг К)

^оС

Вт

2) Расход воды определим из уравнения теплового баланса:

3) Средняя разность температур:

Рассчитаем поправку к разности температур.

4) Ориентировочный выбор холодильника кубового остатка.

По табл. 2.1. [1] примем ориентировочный коэффициент теплопередачи

Задаваясь числом =15000 определим соотношение

для труб =20х2 мм:

для труб =25х2 мм.

По ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79 и ГОСТ 15122-79 выберем кожухотрубчатый теплообменник, наиболее подходящий по поверхности теплообмена и по отношению ([1], табл. 2.3.) c .

5) Уточненный расчет холодильника дистиллята.

Определим коэффициент теплоотдачи от компонента B , пренебрегая поправкой (Pr₁/Pr_ст)^0,25

при

Для межтрубного пространства:

Определим коэффициент теплоотдачи к воде , пренебрегая поправкой (Pr₂/Pr_ст)^0,25

Сумма термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и пара равны:

Коэффициент теплопередачи:

Требуемая поверхность теплопередачи:

Характеристики теплообменника

D кожуха, мм	d труб, мм	Число ходов	Общее число труб	Длина труб, м	Площадь сечения потока, 102 м2		Площадь сечения 1 хода, 102 м2	Поверхность теплообмена F, м2
					в вырезе перег.	между перег.
600	25х2	6	196	3	3,7	4,5	1,1	46

Запас поверхности:

Теплообменник подходит. Запас поверхности 24,8 %.

По ГОСТ 15119-79 - ГОСТ 15122-79 масса теплообменника 2100 кг ([1], табл. 2.8.).

5. Подбор емкостей

, где

G - расход жидкости, кг  с.

 = 1 час = 3600 с – время работы установки

 - плотность жидкости, кг  м³.

 = 0.8 - коэффициент заполнения.

1. Ёмкость для исходной смеси (F):

2. Ёмкость для сбора дистиллята (P):

3. Ёмкость для кубовой жидкости (W):

3. Сборник флегмы (Ф):

=1 м³

По ГОСТ 9931-79 подбираем емкости типа ГЭЭ ([5], табл. 16.2):

Основные размеры корпусов типа ГЭЭ

Емкость	Vном, м3	Dв, мм	l, мм	Fв, м2
F	16	2000	4430	36,5
P	3,2	1200	2430	12,3
W	12,5	1600	4445	27,9
Ф	1	800	1725	5,73

6. Подбор конденсатоотводчиков.

1) Для кипятильника.

Температура греющего пара на входе в аппарат 119,6 ⁰С, следовательно, давление .

При данном давлении устойчиво работает конденсатороотводчик термодинамический муфтовый чугунный типа 45ч12нж.

Расчётное количество конденсата после теплообменника:

Расход греющего пара , тогда

Давление пара перед конденсатоотводчиком:

Давление пара после конденсатоотводчика:

Условная пропускная способность:

, где – перепад давления на конденсатоотводчике;

А = 0,8 – коэффициент, учитывающий температуру конденсата и перепад давлений на конденсатоотводчике ([4], стр. 6).

.

Подбор конденсатоотводчика типа 45ч12нж по [4] (стр. 7):

Установим два одинаковых конденсатоотводчика с условной пропускной способностью и один конденсатоотводчик с условной пропускной способностью .

Размеры конденсатоотводчика термодинамического 45ч12нж

,т/ч	Dy, мм	L, мм	L1, мм	D0, мм	Hmax, мм	H1, мм	S, мм	S1, мм
3,5	50	200	24	115	103	60	75	41
2	40	170	22	105	89	42,5	60	41

2) Для подогревателя

Температура греющего пара на входе в аппарат 119,6⁰С, следовательно, давление .

При данном давлении устойчиво работает конденсатороотводчик термодинамический муфтовый чугунный типа 45ч12нж.

Расчётное количество конденсата после теплообменника:

Расход греющего пара , тогда

Давление пара перед конденсатоотводчиком:

.

Давление пара после конденсатоотводчика:

Условная пропускная способность:

Подбор конденсатоотводчика типа 45ч12нж по (11, стр. 7):

Установим 1 конденсатоотводчик с условной пропускной способностью .

Размеры конденсатоотводчика термодинамического 45ч12нж

,т/ч	Dy, мм	L, мм	L1, мм	D0, мм	Hmax, мм	H1, мм	S, мм	S1, мм
3,5	50	200	24	115	103	60	75	41