Тип “труба в трубе”, диаметр кожуховой трубы , диаметр теплообменной трубы , длина одной секции – 3м, всего 22 секции.
2.4.3 Приближенный расчет теплообменников
1. Паровой подогреватель исходной смеси.
Температурная схема:
,
Тогда
.
По известному составу и средней
температуре смеси найдём её удельную
теплоёмкость:
Найдём количество теплоты, передаваемое паром исходной смеси:
Теплоту конденсации пара найдём по его абсолютному давлению:
Определим расход греющего пара:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
Приблизительное
значение коэффициента теплопередачи
возьмём из [3]:
.
Тогда ориентировочная поверхность
теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
-«труба в трубе»;
-диаметр труб 133×6мм и 219×6мм;
-площадь теплообмена
3,72
;
-длинна труб 9м.
2. Дефлегматор-конденсатор
Температурная схема:
,
Тогда
.
По известному составу и средней
температуре смеси найдём её удельную
теплоёмкость:
Определим расход охлаждающей воды:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
Приблизительное
значение коэффициента теплопередачи
возьмём из [3]:
.
Тогда ориентировочная поверхность
теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
-кожухотрубный;
-диаметр труб 20×2мм;
-площадь теплообмена
11,5
;
-длинна труб 3,0 м.
3. Куб-испаритель
Температурная схема:
,
Тогда
.
По известному составу и средней
температуре смеси найдём её удельную
теплоёмкость:
Теплоту конденсации пара найдём по его абсолютному давлению:
Определим расход греющего пара:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное
значение коэффициента теплопередачи
возьмём из [3]:
.
Тогда ориентировочная поверхность
теплообмена будет равна:
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
-кожухотрубный;
-диаметр труб 20×4мм;
-площадь теплообмена
46
;
-длинна труб 4 м.
4. Холодильник дистилята.
Температурная схема:
,
Тогда
.
Теплоемкость воды при
определим по теплофизическим свойствам:
.
По известному составу и средней
температуре смеси найдём её удельную
теплоёмкость:
Найдём количество теплоты, выделяющееся при охлаждении дистилята:
.
Определим расход воды:
Ориентировочную поверхность теплообмена найдём по уравнению:
.
Приблизительное
значение коэффициента теплопередачи
возьмём из [3] :
.
Тогда ориентировочная поверхность
теплообмена будет равна:
.
По площади теплообмена подберём подходящий теплообменный аппарат:
-кожухотрубчатый;
-диаметр труб 20×2 мм;
-число труб 61;
-площадь теплообмена
11,5
;
-длинна труб 3,0 м.
Выводы
В данной курсовой работе произведен расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси: бензол – толуол.
Рассчитаны основные параметры тарельчатой колонны:
-диаметр колонны: 0.8м;
-высота колонны: 5.1м;
Основные параметры тарелок:
-диаметр тарелки: 0.8м;
-расстояние между тарелками: 0.3м;
-относительное свободное сечение тарелки 0.20;
-размер щели 60×4 мм;
Для данной колонны условие устойчивой работы :
а) Для верхней части колонны:
б) Для нижней части колонны:
Подробно рассчитан холодильник кубового остатка:
тип “труба в
трубе”, диаметр кожуховой трубы
,
диаметр теплообменной трубы
,
длинна одной секции 6 м, всего 3 секции.
Также, приближённо рассчитаны паровой подогреватель исходной смеси, дефлегматор-конденсатор, куб испаритель, холодильник.