2020-06-29
316
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.
