Расчет теплообменной установки для подогрева сырья ректификационной колонны

Тогда коэффициент теплопередачи будет равен:

 

 

5.9 Определение  расчетной поверхности теплопередачи  и ее запаса.

Рассчитаем величину требуемой поверхности теплопередачи:

 

Запас поверхности теплопередачи составит:

 

Что соответствует нормам проектирования.

5.10 Проверочный  расчет аппарата №2.

Аналогично проводим расчет аппарата под вариантом №2. 

 

                               =

 

 

 0,25=

 

 

 

=

 

Уточним значение (

 

Тогда для 100°: С=2484(Дж/кг·К);  μ=0,22·10-3( Па·с); λ=0,11705(Вт/К·м)

Prст=

(=1,01

Принимаем (=1

 =

 

 

 

 

 

   Что соответствует  нормам проектирования.

Расчет вариантов №3-6 проводится аналогично. Результаты занесем в таблицу.

Хар-ки/ вариант	1	2	3	4	5	6
w1,м/с	0,488	0,31	0,31	0,31	0,95	0,95
Re1	39827	25122	31628	31628	49995	49995
α1	7364	5585	5134	5134	2542,3	2542,3
w2,м/с	0,308	0,57	0,38	0,38	0,16	0,16
Re2	12295	22746	19903	19903	8529,9	8529,9
α2	702	971	662	662	852	852
Кр	434	505	404	404	428	428
∆F,%	20	16	1,6	52	2,7	53,6

 

Запас поверхности теплоотдачи по нормам технологического проектирования должен входить в интервал 10÷30%, поэтому мы выбираем аппараты №1 и №2  для дальнейших расчетов.

   6.Расчет гидравлического сопротивления аппарата.

6.1Определение  гидравлического сопротивления  трубного и межтрубного пространств.

Проводим расчет аппарата №1.

Коэффициент трения для потока в трубном пространстве определим по формуле:

 

 

 

По таблице принимаем следующие диаметры штуцеров и их вылет:

-вход и выход горячей  воды Dy=200мм, lш=130мм

-вход и выход углеводородного сырья Dy=200мм, lш=130мм

Уточним значения скоростей в штуцерах:

 

 

 

 

Гидравлическое сопротивление трубного пространства в соответствии с формулой будет равно:

 

 

 

 

 

 

Гидравлическое сопротивление межтрубного пространства определим по уравнению.Число установленных в аппарате перегородок при длине труб 6м и диаметре кожуха D=600 мм равно m=18.Тогда сопротивление межтрубного пространства будет равно:

 

=15921Па

 

По аналогии определяем сопротивление трубного и межтрубного пространства для аппарата №2.

По таблице принимаем следующие диаметры штуцеров и их вылет:

-вход и выход горячей  воды Dy=250мм, lш=140мм

-вход и выход углеводородного сырья Dy=150мм, lш=130мм

Уточним значения скоростей в штуцерах:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=3155Па

Анализируя полученные данные приходим к выводу, что аппарат под номером      , является наиболее подходящим по техническим требованиям.

 

 

 

 

 

Бланк заказа

Для изготовления стандартного кожухотрубчатого теплообменного аппарата.

Предприятие-потребитель		Расположение аппарата
наименование установки		Тип аппарата
Технологическая позиция		Термообработка
Назначение аппарата		Материал исполнения	углеродистая сталь

 

 

Параметр	межтрубное пространство		трубное пространство
	вход	выход	вход	выход
наименование рабочей среды
Общий расход,кг/ч
Вода,кг/ч
температура,°С
Рабочее давление,бар
Термическое сопротивление загрязнений,м2·К/Вт
Допускаемый перепад давления,бар
необходимость очистки

 

Жидкость	плотность,кг/м3
	кинематическая вязкость,м2/c,*106
	Теплоемкость,Дж/(м·К)
	Теплопроводность, Вт/(м·К)
	Поверхностное натяжение,н/м,*103

                                   Характеристики среды

температура кипения при давлении 007 МПа
Химическийсостав среды,%
Вредность по ГОСТ 2.1.007-7
Воспламеняемость по ГОСТ 12.1.004-91
Взрывоопасность по ГОСТ 12.1.011-78
Вызывает среда коррозию, растрескивание

                                  Характеристика аппарата

Отрицательная температура стенки аппарата под давлением,°С
Средняя температура наиболее холодной пятидневки,°С
аппарат устанавливается на бетонном основании/металлоконструкция
наружный диаметр теплообменных труб,мм
Схема размещения труб в трубной решетки		по квадрату	по треугольнику
испытания на МКК основного металла и сварных соединений		да	нет
Необходимость установки деталей для крепления теплоизлоляции		да	нет
тип крепления труб в трубной решетки		развальцовка	обварка с развальцовкой
шарниры	правые	левые	нет

Конструкция аппарата подлежит согласованию с Заказчиком

Подпись руководителя проектной                         Подпись руководителя орга- организации, выполнившей технологический    низации «Заказчика»

расчет аппарата

 

 

 

                          Заключение

Произведен расчет шести теплообменных аппаратов.По результатам был выбран аппарат №2. Шестиходовой теплообменник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                Библиографический список

1.

2.Расчет теплообменных  аппаратов: Учебное пособие/В.Д.Измайлов,В.В.Филиппов;Самар. гос.техн.ун-т.Самара,2006.108 с.

3.Основные  процессы и аппараты химической  технологии:Пособ. По курсовому проектированию/Г.С.Борисов,В.П.Брыков,Ю.И.Дытнерский и др.;Под ред.Ю.Дытнерского.М.:Химия,1991.496 с.

4.

 

Характеристики	Вариант1	Вариант2
∆Pтр,Па	1248	7700
∆Pмтр,Па	15921	3155
М,кг	3380	4350