Кипятильник (куб-испаритель) — КиберПедия 

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...

Кипятильник (куб-испаритель)

2020-12-08 52
Кипятильник (куб-испаритель) 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Температурные условия процесса. Кубовый остаток кипит при 81,70С.

Согласно заданию температура конденсации греющего пара равна 1000С. Следовательно, средняя разность температур

 

 

Тепловая нагрузка

 

 

Выбор конструкции.

Кипятильники ректификационных колонн непрерывного действия по устройству сходны с кипятильниками выпарных аппаратов. /При небольших поверхностях теплообмена куб колонны обогревается змеевиком или горизонтальной трубчаткой, пересекающей нижнюю часть колонны; при этом греющий пар пропускается по трубам.

При больших поверхностях теплообмена применяют выносные кипятильники, которые устанавливают ниже колонны с тем, чтобы обеспечить естественную циркуляцию жидкости.

Определяем ориентировочно максимальную величину площади теплообмена. По [1, таблица 4.8] для данного случая теплообмена (от конденсирующего водяного пара к кипящей жидкости) принимаем значение минимального коэффициента теплопередачи Кmin=300 Вт/м2∙К. Тогда максимальная поверхность теплообмена

 

 

 

Предварительно выбираем для расчета выносной кипятильник кожухотрубчатый теплообменник с трубами диаметром 25×2 мм, длиной труб – 3,0 м.

Определение коэффициента теплопередачи

Принимаем среднее значение тепловой проводимости загрязнений стенок со стороны конденсирующего водяного пара , со стороны кубового остатка .

Теплопроводность стали . Таким образом

 

(IV.1.1.1)

 

Коэффициент теплоотдачи со стороны конденсирующегося водяного пара определяем по формуле


 Вт/м2∙К (IV.1.1.2)

 

где λ – коэффициент теплопроводности конденсата, Вт/м∙К; Н – высота кипятильных труб, м; ρ – плотность конденсата, кг/м3; r – удельная теплота конденсации греющего пара, Дж/кг; μ – динамический коэффициент вязкости конденсата, Па∙с

 

 

Коэффициент теплоотдачи для кипящего толуола находим по формуле

 

 Вт/м2∙К (IV.1.1.3)

где коэффициент b определяется по формуле

 

(IV.1.1.4)

 

Химико-физические свойства этилового спирта взяты при температуре кипения.

 

 

Коэффициент теплопередачи


 (IV.1.1.5)

 

Удельная тепловая нагрузка

 

 (IV.1.1.6)

 

Откуда

 

 (IV.1.1.7)

 

Это уравнение решаем графически, задаваясь значениями q (рисунок 5), y – левая часть уравнения.

При q=9000Вт/м2 у=5,12

При q=3000Вт/м2 у=-3,62

При у=0 находим q=5500Вт/м2.

Коэффициент теплопередачи

 

 (IV.1.1.8)

 

Площадь поверхности теплообмена

 

 (IV.1.1.9)

 

С запасом 15-20% принимаем по каталогу [2, таблица XXXІV] одноходовой теплообменник.

Характеристики теплообменника:

поверхность теплообмена……………………………………112м2

диаметр кожуха……………………………………………….800мм

диаметр труб…………………………………………………...25×2

длина труб……………………………………………………….3,0м

количество труб………………………………………………….473

 

Дефлегматор

 

В дефлегматоре конденсируется ацетон с небольшим количеством этилового спирта. Температура конденсации паров дистиллята tD=630C. Температуру воды на входе в теплообменник примем 180С, на выходе 380С.

Составляем температурную схему процесса и определяем движущую силу процесса теплопередачи:

 

63→63

38←18

 

По таблице 4.8 [2] коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара органических веществ к воде находится в пределах 340 – 870 Вт/м2∙К. Принимаем наименьший коэффициент теплопередачи К=340 Вт/м2∙К.

Количество тепла, отнимаемого охлаждающей водой от конденсирующегося в дефлегматоре пара

 

 

Поверхность дефлегматора находим из основного уравнения теплопередачи


 (V.2.1)

 

С запасом 15-20% принимаем по каталогу [2, таблица XXXІV] двухходовой теплообменник.

Характеристики теплообменника:

поверхность теплообмена……………………………………76м2

диаметр кожуха……………………………………………….600мм

диаметр труб…………………………………………………...25×2

длина труб………………………………………………………4,0м

число труб

общее…………………………………………………………….244

на один ход………………………………………………………122

 

Холодильник для дистиллята

В холодильнике происходит охлаждение дистиллята от температуры конденсации до 300С

 

63→30  

38←18

 

Количество тепла, отнимаемого охлаждающей водой от дистиллята в дефлегматоре

 

 (V.3.1)

 

Принимаем К=300Вт/м2∙К по таблице 4.8 [2].

Поверхность теплообмена холодильника дистиллята

 

 (V.3.2)

 

По таблице 4.12 [2] принимаем одноходовой теплообменник.

Характеристики теплообменника:

поверхность теплообмена……………………………………4,5м2

диаметр кожуха (наружный)…..…………………………….237мм

диаметр труб…………………………………………………...25×2

длина труб………………………………………………………1,5м

число труб………………………………………………………..37

 


Поделиться с друзьями:

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.017 с.