4.Ориентировочный расчет теплообменников

Выбор температуры греющего пара:

Для того, чтобы в кубе-испарителе процесс испарения смеси проходил интенсивно, нужно чтобы средняя движущая сила процесса была примерно 25-35 , т.е. пар должен иметь температуру, на 25-35 градусов больше кипящего раствора.

И так, выбираем пар с давлением абсолютным 2.5 кгс/см². (126.25 )

Методом интерполяции найдём теплоту конденсации греющего пара:

Произведем ориентировочные расчеты пяти теплообменников: куба- испарителя, подогревателя, дефлегматора и двух холодильников (дистиллята и кубового остатка).

4.1.Куб-испаритель

Δt=t_гп-t_w

Δt=126.25-96=30.25

пусть коэффициент теплопередачи К_ор=1000Вт/(м^2.К)

Определим поверхность теплообмена по формуле:

По ориентировочной поверхности теплообмена выбираем теплообменник с внутренним диаметром кожуха D=600 мм, числом труб n=257(25*2мм), с поверхностью теплообмена F=81 м² и длиной труб l=4м.

_{Запас поверхности:}

4.2. Подогреватель

Определим среднюю температуру:

Δt_м=t_гп-t_F=126.25-87.5=38.75 ^ْC

Δt_б=t_гп-t_нач=126.25-18=108.25 ^ْC

^ْC

t_см=t_гп- Δt_ср=126.75-67.65=58.6 ^ْC

Определим теплоемкость смеси:

Определим количество теплоты в подогревателе:

Пусть К_ор=450Вт/(м^2.К), тогда

Исходя из сделанных расчетов выбираем: шестиходовой подогреватель 25^x2 с внутренним диаметром кожуха D=600 мм, числом труб n=196, длиной труб l=3м Площадь теплообмена-46 кв. метров

_{Запас поверхности:}

4.3. Дефлегматор

Исходные данные: Q_D=1.911МВт, t_внач=14 ^ْC, t_вкон=25 ^ْC

Определим среднюю температуру:

Δt_м=t_D-t_вкон=53.5 ^ْC

Δt_б=t_D-t_внач=64.5 ^ْC

^ْC

Определим теплофизические свойства воды при t_ср=19.5 ^ْC:

• с=4193Дж/кгК

Пусть К_ор=500Вт/(м^2.К), тогда

Исходя из сделанных расчетов выбираем: двуходовой дефлегматор 25^x2 с внутренним диаметром кожуха D=600 мм, числом труб n=240, длиной труб l=4м Площадь теплообмена-75 кв. метров

4.4.Холодильник дистиллята

Исходные данные: , t_D=78.5 ^ْC, t_вкон=25 ^ْC, t_внач=14 ^ْC,

t_1кон=30 ^ْC.-конечная температура дистиллята

Определим среднюю температуру:

Δt_Б=t_D-t_вкон=53.5 ^ْC

Δt_М=t_1кон-t_внач=16 ^ْC

где t_б и t_м – большая и меньшая разности температур на концах теплообменника при противотоке с теми же начальными и конечными температурами теплоносителей;

;

- изменение температуры горячего теплоносителя;

- изменение температуры холодного теплоносителя.

с=4193Дж/кгК –средняя теплоёмкость воды

t_1ср=t_вср+ Δt_ср=19.5+27.68=47.18 ^ْC

Определим теплоемкость дистиллята при t_1ср:

-расход охладителя

Пусть К_ор=300Вт/(м^2.К), тогда

Можем выбрать двуходовой холодильник c 20^x2 внутренним диаметром кожуха D=325 мм, числом труб n=90, длиной труб l=3м,. Площадь теплообмена-17кв. метров

_{Запас поверхности:}