Расчет теплообменного аппарата
Рефераты по химии / Расчет теплообменного аппаратаСтраница 1
Введение
Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с неподвижными трубными решётками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе применяются в тех случаях, когда нет необходимости в механической очистке межтрубного пространства (очистка от осадка возможна только для трубного пространства). Поэтому в трубное пространство подают ту жидкость (воду или водные растворы), которая при нагревании или выпаривании может выделять нерастворимый осадок на стенках труб, а в межтрубное пространство подают чистую жидкость или конденсирующийся пар.
В кожухотрубчатом теплообменнике одна из обменивающихся теплом сред движется внутри труб (в трубном пространстве), а другая – в межтрубном пространстве.
Среды обычно направляются противотоком друг к другу. При этом нагреваемую среду направляют снизу вверх, а среду, отдающую тепло, – в противоположном направлении. Такое направление движения каждой среды совпадает с направлением, в котором стремится двигаться данная среда под влиянием изменения её плотности при нагревании или охлаждении.
В данной работе используется аппарат – кожухотрубчатый теплообменник, в межтрубном пространстве которого конденсируются пары органической жидкости, а в трубном пространстве циркулирует жидкий теплоноситель (вода).
Цели и задачи работы:
Рассчитать необходимую поверхность кожухотрубчатого теплообменника, в межтрубном пространстве которого при атмосферном давлении конденсируются пары органической жидкости в количестве G кг/час. Тепло конденсата отводится водой, имеющей начальную температуру tн.
Подобрать нормализованный теплообменный аппарат.
Дано:
Аппарат – кожухотрубчатый теплообменник;
Органическая жидкость – сероуглерод;
G = 15000 кг/ч;
P = 1,03·10 Па;
tн = 17 °С.
Расчёт нормализованного теплообменного аппарата
Примем конечную температуру охлаждающей воды, равной 40 °С.
Выпишем основные физико-химические параметры теплоносителей при давлении P = 1,013·10 Па:
tконд = 46,3 С - температура конденсации сероуглерода;
rконд = 349,5·10 Дж/кг - удельная теплота конденсации сероуглерода;
ρконд. СУ=1290 кг/м - плотность конденсированного СS2 при 46,3 °С;
Своды=4,185·103 Дж/(кг·К) – теплоёмкость воды;
Cконд=984,65 Дж/(кг·К) – теплоёмкость конденсата сероуглерода;
μводы =0,818·10-3 Па·с;
ρводы =995 кг/м3;
Тогда температурная схема:
46,3 46,3
17 40
tб=29,3
tм=6,3
Δtcp °С; - средне-логарифмическая разность температур.
Предварительный расчёт:
1). Тепловые потери направлены на добавочное охлаждение конденсирующегося сероуглерода, поэтому нет необходимости в теплоизоляции аппарата. Примем потери тепла в окружающую среду, равными 4% от общей тепловой нагрузки на аппарат Q:
Qпот.=0,04·Q;
Тогда тепловая нагрузка аппарата (количество тепла, которое определяет поверхность теплообмена, и которое необходимо отводить при помощи воды):
Q=G·rконд.- Qпот=;
2). Расход охлаждающей воды определим из уравнения теплового баланса.
, где:
G= кг/с;
Информация о химии
Гераклит Эфесский
Древнегреческий философ-материалист Гераклит Эфесский родился и жил в малоазийском городе Эфесе. Он принадлежал к роду басилевсов, однако добровольно отказался от привилегий, связанных с происхождением, в пользу своего брата. Диог ...
Биохимия
Биохи́мия (биологи́ческая, или физиологи́ческая хи́мия) — наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности. Термин «биохимия» ...
Стайн (Stein), Уильям Ховард
Американский биохимик Уильям Ховард Стайн (Стейн) родился в Нью-Йорке. Он был вторым из трех детей Беатрис (Борг) Стайн и бизнесмена Фрида М. Стайна. Стайн учился в школе Линкольна – прогрессивном учебном заведении при учите ...