Принимаем потери тепла . Тогда тепло, вносимое греющим паром:
Расход греющего пара
Средняя разность температур.
Расчётный коэффициент теплопередачи.
Из условия , или :
,
где , ; для бензола .
После несложных алгебраических преобразований (метод Н.И. Гельперина) получаем равенство:
Обозначим: а = , в =
Принимаем Н=2 м, мм, материал – углеродистая сталь (). Рассчитываем:
; ; .
Принимаем несколько значений ''К'' и расчёты величин ''а'' и ''в'' сводим в таблицу 5.
Таблица 5. Значения расчётных величин ''а'' и ''в''.
Величины | Коэффициент теплопередачи | |
К=1000 | К=2000 | |
''а'' | 0.881 | 0.7 |
''в'' | 1.02 | 1.488 |
Данные таблицы 5 переносятся на график, представленный на рис.98.
Рис.98. Зависимость величин ''а'' и ''в'' от коэффициента теплопередачи.
Из графика, когда ''а''=''в'', определяется .
4. Поверхность теплопередачи.
По каталогу (Теплотехнический справочник, т.2, с.539) принимаем теплообменник:
F=161 м2,
Н=2 м,
число трубок =703,
D=1400 мм,
мм.
РАСЧЁТ тарельчатой ректификационной колонны.
|
|
Задание.
Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделения под атмосферным давлением 5 т/ч жидкой смеси метанол-вода.
Содержание метанола: мольн.
Исходная смесь подаётся в колонну при температуре кипения. Греющий пар имеет давление 0.2 МПа. Схема установки представлена на рис.164.
Рис.164. Схема ректификационной установки.
1-колонна, а) – верхняя часть, б) – нижняя часть, 2-дефлегматор,
3-разделитель, 4-кипятильник.
Физические свойства компонентов.
Сведены в таблицу 7.
Таблица 7. Физические свойства компонентов.
Наименование | Обозначение | Метанол | Вода |
Молекулярная масса | М | ||
Температура кипения, | 64.5 | 100 | |
Плотность жидкости, | |||
Теплота парообразования, кДж/кг | =1109.5 | ||
Теплоёмкость, | С |
Данные по равновесию представлены в таблице 8.