Физические свойства теплоносителей

КОНДЕНСАТОР

(дефлегматор)

 

Задание: рассчитать поверхность теплопередачи и принять теплообменник по каталогу для конденсации под атмосферным давлением 40 т/ч насыщенного пара этанола.

 

Принимаем горизонтальный теплообменник, т.к. он обеспечивает больший коэффициент теплоотдачи со стороны конденсации.

Схема аппарата представлена на рис.96.

Рис.96. Схема горизонтального двухходового конденсатора.

 

1- пары этанола,

1а – конденсат этанола, 2-вода.

 

Физические свойства теплоносителей.

1. Этанол.

 - температура конденсации,

 кДж/кг – теплота конденсации (парообразования),

 - теплопроводность конденсата,

 - вязкость конденсата,

 - плотность конденсата.

2. Вода.

Начальная и конечная температуры воды: .

Плотность, теплопроводность, вязкость, теплоёмкость и критерий Прандтля для воды соответственно:

, , , , .

Внутренний и наружный диаметры трубки:

Термическое сопротивление стенки и загрязнений:

По данным расчётов на ЭВМ принимаем число Рейнольдса для воды и ориентировочный коэффициент теплопередачи:

, .

Расчёты.

1. Тепловая нагрузка аппарата. (, )

2. Расход воды.

3. Средняя разность температур.

4. Величина ''А'' для конденсации.

 

5. Коэффициент теплоотдачи со стороны воды.

6. Скорость движения воды в трубках.

7. Число труб в одном ходе.

8. Удельная теплоёмкость теплового потока.

9. Разность

10. Коэффициент теплоотдачи при конденсации.

 

11. Расчётный коэффициент теплопередачи.

12. Расчётная удельная плотность теплового потока.

13. Проверка равенства

Если , то принимается другое значение  и проводится пересчёт, начиная с п.8.

14. Расчётная поверхность теплопередачи.

15. По величинам  и  аппарат принимается по каталогу:

Теплотехнический справочник. Под общ. ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. В 2-х т. Т.2. Изд. 2-е, перераб.- М.: Энергия, 1976.-896 с.

с. 539:

Горизонтальный кожухотрубный теплообменник, двухходовой

F=199 м²,

=244,

L=3.5 м,

D=1000 мм,

 мм.

 

КИПЯТИЛЬНИК

Задание.

Рассчитать кипятильник ректификационной колонны для испарения 50 т/ч бензола при атмосферном давлении (концентрацией другого компонента, как и для дефлегматора, пренебрегаем).

 

Принимаем вертикальный одноходовой кожухотрубный теплообменник, обогреваемый греющим паром. Схема аппарата представлена на рис.97.

Рис.97. Схема вертикального кожухотрубного кипятильника.

 

1-греющий пар, 2-конденсат водяного пара, 3-бензол, 4-парожидкостная смесь бензола.

 

 

Физические свойства теплоносителей.

1. Водяной пар.

Давление принимаем 0.2 МПа, температура конденсации , теплота конденсации .

Свойства конденсата (воды): плотность , теплопроводность , вязкость .

2. Бензол.

Давление 0.1 МПа, температура кипения , теплота парообразования .

Расчёты.