6.5 Розрахунок теплообмінника

Теплообмінник призначений для нагріву насиченого розчину ДЕГ від 39 до 70°С. Нагрів проходить за допомогою гарячого регенерованого розчину ДЕГ.

Метою розрахунку є визначення наближеної поверхні теплообміну і вибір стандартного апарату:

t₃ = 39ºС t₄ = 70ºС

t₂ = ? t₁ = 132ºС

Рисунок 6.5 – Схема матеріальних потоків теплообмінника

Наближена поверхня теплообміну визначається за формулою (6.35).

Визначаєься кількість тепла, яке сприймає в апараті холодний потік – насичений розчин диетиленгліколю за формулою (6.36).

Ентальпія насиченого розчину диетиленгліколю визначається за формулою (6.23).

Теплоємності насиченого розчину диетиленгліколю при температурі, , визначається за допомогою графіка [5,с.60, рисунок 2.9]:

Визначається кількість тепла, яке віддає в апараті гарячий потік – регенерований розчин диетиленгліколю за формулою (6.37).

Температура, до якої охолоджується регенерований диетиленгліколь визначається по значенню ентальпії за формулами (6.38) та (6.39)

Приймається попередньо, що регенерований розчин охолоджується до 100°С і визначається при цій температурі теплоємність регенерованого розчину. Згідно графіка [5,с.60, рисунок 2.9]; .

Приймається схема чистої протитечії і визначається середній температурний напір між гарячим і холодним потоками за формулою (6.40).

132°С регенерований ДЕГ 100°С

70°С насичений ДЕГ 39°С

Визначається максимальна і мінімальна різниця температур на кінцях теплообмінного апарату:

Приймається k = 30 Вт ∕ м² °С і визначається наближена поверхня теплообміну.

F =

Для уникнення температурних деформацій приймається один стандартний теплообмінник з плаваючою головкою, характеристика якого виписується з [2,с.25] і представлена в таблиці 6.5

Таблиця 6.6 – Характеристика стандартного теплообмінника

	Діаметр кожуха, мм	, мм	Число ходів	Число труб, шт.	Довжина труби, мм
31	400	20×2	2	100	3000

6.6 Розрахунок холодильника

Холодильник призначений для охолодження регенерованого диетиленгліколю від 94 до 27°С. Охолодження здійснюється за бопомогою води.

Метою розрахунку є визначення наближеної поверхні теплообміну і вибір стандартного апарату.

t₃ = 18ºС t₄ = 48ºС

t₂ = 27° t₁ = 100ºС

Рисунок 6.6 – Схема матеріальних потоків холодильника

Наближена поверхня теплообміну визначається за формулою (6.35). Визначається кількість тепла, яке залишає в апараті гарячий регенерований розчин ДЕГ за формулою:

(6.41)

де – ентальпія розчину ДЕГ при температурах 100 і 27°С, кДж ∕ кг;

[5,с.60, рисунок 2.9]

Розв’язується тепловий баланс з метою визначення кількості тепла, яке сприймає вода і її масову витрату:

(6.42)

Приймається ŋ = 1.

(6.43)

де – ентальпії води при температурі входу 18°С і виходу 48°С, кДж ∕ кг;

Приймається схема чистої протитечії і визначається середній температурний напір між гарячим регенерованим ДЕГ і водою за формулою:

(6.44)

100°С регенерований ДЕГ 27°С

27°С вода 18°С

Приймається коефіцієнт теплопередачі k = 140 Вт ∕ м² °С [9,с.283] і визначається наближена поверхня теплообміну.

F =

До установки приймається один холодилбник з плаваючою головкою, характеристика якого виписується з [2,с.27] і представлена в таблиці 6.7

Таблиця 6.7 – Характеристика стандартного холодильника

	Діаметр кожуха, мм	, мм	Число ходів	Число труб, шт.	Довжина труби, мм
47	400	20×2	2	100	6000