2020-01-14
139
Поверхность теплообмена можно найти из уравнения теплопередачи:
Где 
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К)
F – поверхность теплообмена, м2
- средний температурный напор, К или 0С.
Тогда 
Определим средний температурный напор:
Где 
- большая и меньшая разность температур.
Принимаем начальную температуру хладагента 500С, а конечную 2000С. Температура смеси постоянна и равна 3800С.
Тогда получим:
Определим коэффициент теплопередачи:
Где 
- коэффициент теплоотдачи от газа к стенке
- коэффициент теплоотдачи от стенки к хладагенту
- сумма термических сопротивлений стенки
Где 
– коэффициент теплопроводности для легированных сталей
– для органических соединений
В результате получим:
Для определения коэффициента теплоотдачи воспользуемся критериальными уравнениями:
Где 
- критерий Нуссельта
- коэффициент теплопроводности смеси
- внутренний диаметр трубы
Где 
- объемная доля компонента.
|
|
|
Найдем число Прандтля:
Где 
- динамический коэффициент вязкости
- теплоемкость смеси
Средняя вязкость реакционной массы в реакторе:
Тогда получим: 
Найдем критерий Рейнольдса:
Где 
- скорость газов смеси в реакторе
- эквивалентный диаметр
- плотность смеси
Средняя плотность:
Где n – число труб
ε – порозность слоя катализатора
Где 
- удельная поверхность катализатора,
Тогда критерий Рейнольдса:
, т.е. режим движения смеси ламинарный.
Для ламинарного режима:
В результате коэффициент теплоотдачи:
Коэффициент теплоотдачи 
:
Критерий Прандтля:
Критерий Рейнольдса:
Где 
– объемный расход хладагента
– площадь проходного сечения в вырезе перегородки
- для одноходового теплообменника с числом труб n = 1125.
Объемный расход ТСК:
, т.е. режим ламинарный
Тогда коэффициент теплоотдачи:
Коэффициент теплопередачи:
Поверхность теплообмена: 
В результате выбираем аппарат кожухотрубного типа с поверхностью теплообмена 750 м2, длиной труб 9 м, число труб 1125, диаметром кожуха 1200 мм, объемом трубного пространства 3,51 м3.
