5Вспомогательное оборудование

5.1 Расчет дефлегматора

Рассчитать и подобрать нормализованный кожухотрубчатый теплообменник для теплообмена между двумя растворами. Горячий раствор в количестве G₂ = 0,54 кгс охлаждается от температуры t_2н= 63,2°С до t_2к=35°С.

Тепловая нагрузка аппарата [1]:

см. тепловой расчет

Расход бензола [1]:

где - теплоемкость бензола,

Средняя разность температур рассчитывается согласно схеме [2.1]:

67,2	67,2
20	35

Выбор аппарата, расчет коэффициента теплопередачи:

В соответствии с табл. 2.1 [1.стр. 47 ] примем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи . Ориентировочное значение поверхности равно [1]:

Задаваясь числом определим соотношениеn/z для конденсатора из труб с наружным диаметром с толщиной стенок. [1]:

где n – общее число труб;

- число ходов по трубному пространству;

- внутренний диаметр труб, м;

- вязкость бензола, .

В соответствии с табл. 2.9 [1, стр. 57] примем аппарат со следующими параметрами:

- Диаметр кожуха 325 мм;

- Число ходов 2;

-Общее число труб 56;

- Поверхность теплообмена 9;

- Длина труб 2м.

5.2 Подогреватель исходной смеси

Исходная смесь поступает в теплообменный аппарат с и подогревается в нем до температуры кипения смеси. Для нагрева используем водяной пар спри давлении 4кг/см² [табл.LVII стр. 549]

Выбираем противоточный режим движения теплоносителей.

Температурная схема:

Определяем среднелогарифмическую разность температур:

С.

Тепловая нагрузка нагрева исходной смеси определена выше и составляет . Принимаем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи. Тогда ориентировочная поверхность теплообмена составит:

Число труб, приходящееся на один ход (стр.67, [2]):

В соответствии с табл. 2.9 [1, стр. 57] примем аппарат со следующими параметрами:

- Диаметр кожуха 273 мм;

- Число ходов 1;

-Общее число труб 37;

- Поверхность теплообмена 4,5;

- Длина труб 1,5м.

5.3 Расчет холодильника кубового остатка

Горячий раствор в количестве G_D = 0,039 кгс охлаждается от температуры t_2н=76,4 °С до t_2к=20°С.

Начальная температура воды равна t_2в= 20 ⁰С.

Тепловая нагрузка аппарата, кВт

Расход охлаждающей бензола:

кг/с

Определение средне-логарифмической разности температур:

.

Примем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи K_ор=800 Вт/м²К.

Рассчитаем требуемую поверхность теплообмена:

- Диаметр кожуха 273 мм;

- Число ходов 1;

-Общее число труб 37;

- Поверхность теплообмена 6;

- Длина труб 2м.

6. Расчет штуцеров и фланцевых соединений

6.1 Расчёт фланцевых соединений и крышки

Внутренний диаметр трубопровода круглого сечения рассчитывают по формуле:

Штуцер подачи исходной смеси

Рассчитаем диаметр трубопровода подачи питания:

ρ = 749 кг/м3

м

Принимаем 50 мм

Штуцер вывода пара из колонны

Рассчитаем диаметр трубопровода выхода паров:

ρ = 2,43 кг/м3 - плотность пара

м

Принимаем 100 мм

Штуцер вывода кубового остатка

Рассчитаем диаметр трубопровода выхода кубовой жидкости:

м

Принимаем 50 мм

Штуцер подачи флегмы в колонну

Рассчитаем диаметр трубопровода входа флегмы:

ρ = 749 кг/м³

м

Принимаем 50 мм