- •Основные процессы и аппараты химической технологии
- •Часть 2. Типовые процессы и
- •Аппараты химической технологии
- •Содержание
- •Общие положения
- •1 Индивидуальные расчетные задания к разделу «гидромеханические процессы»
- •1.1 Программа раздела
- •1.2 Варианты расчетного задания
- •1.3 Методические указания к решению
- •1.3.1 Расчет отстойника
- •1.4 Методические указания к решению
- •1.4.1 Расчет циклона
- •1.4.2 Расчет батарейного циклона
- •1.4.3 Расчет пылеосадительной камеры
- •1.4.4 Расчет пенного газопромывателя
- •1.4.5 Расчет электрофильтра
- •2 Индивидуальные расчетные задания к разделу «тепловые процессы»
- •2.1 Программа раздела
- •2.2 Варианты расчетного задания
- •2.3 Методические указания к решению
- •2.3.1 Расчет конденсатора
- •2.4 Методические указания к решению
- •2.4.1 Расчет выпарной установки
- •3 Индивидуальные расчетные задания к разделу «массообменные процессы»
- •3.1 Программа раздела
- •3.2 Варианты расчетного задания
- •3.3 Методические указания к решению
- •3.3.1 Расчет абсорбера
- •3.4 Методические указания к решению
- •3.4.1 Расчет ректификационной установки
- •3.5 Методические указания к решению
- •3.5.1 Расчет сушилки
2.2 Варианты расчетного задания
Задача 1
Определить необходимую поверхность теплообмена и длину труб кожухотрубчатого теплообменника с числом ходов , для осуществления процесса при массовом расходе А в трубном пространстве . Температура теплоносителя в подогревателе и холодильнике изменяется от до при среднем давлении . В испарителе и конденсаторе температура теплоносителя равна температуре кипения или конденсации при давлении .
В межтрубное пространство подается теплоноситель . Его температура меняется от до , в испарителе и конденсаторе его температура равна температуре конденсации или кипения при давлении .
Общее число труб в теплообменнике , диаметр труб равен 25x2,5 мм, диаметр кожуха . Необходимо также определить гидравлическое сопротивление аппарата, изобразить график изменения температур теплоносителей, схему кожухотрубчатого теплообменника. Исходные данные для решения задачи предоставлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Последняя цифра зачетки |
Теплоноситель |
Тип теплообменника |
Параметры теплоносителя |
Предпоследняя цифра зачетки |
Расход теплоносителя , кг/с |
Характеристика теплообменника |
|||||||
, 0С |
, 0С |
, МПа |
, 0С |
, 0С |
, МПа |
||||||||
Число труб,
|
Число ходов,
|
Диаметр кожуха , мм |
|||||||||||
1 |
Вода/дифенил |
холодильник |
10 |
45 |
- |
85 |
40 |
- |
0 |
2,3 |
122 |
2 |
2,0 |
2 |
Вода/водяной пар |
испаритель |
- |
- |
1,0 |
- |
- |
2,6 |
1 |
4,6 |
580 |
1 |
0,8 |
3 |
Ацетон/вода |
нагреватель |
18 |
42 |
- |
90 |
20 |
- |
2 |
15 |
230 |
4 |
1,3 |
4 |
Хлорбензол/вода |
конденсатор |
- |
- |
0,6 |
10 |
20 |
- |
3 |
7,8 |
760 |
1 |
0,6 |
5 |
Вода/толуол |
холодильник |
17 |
30 |
- |
95 |
50 |
- |
4 |
3,4 |
955 |
3 |
1,0 |
6 |
Метиловый спирт/вода |
нагреватель |
10 |
50 |
- |
80 |
40 |
- |
5 |
6,4 |
110 |
2 |
1,4 |
7 |
Нафталин/водяной пар |
испаритель |
- |
- |
0,4 |
- |
- |
1,5 |
6 |
5,1 |
1120 |
1 |
0,4 |
8 |
Аммиак/вода |
конденсатор |
- |
- |
0,27 |
13 |
45 |
- |
7 |
9,3 |
462 |
1 |
1,2 |
9 |
Этиловый спирт/вода |
холодильник |
75 |
30 |
- |
7 |
28 |
- |
8 |
3,7 |
783 |
1 |
0,6 |
0 |
Четыреххлористый углерод/вода |
нагреватель |
20 |
50 |
- |
92 |
55 |
- |
9 |
5,8 |
600 |
1 |
1,0 |