Курсовая работа: Расчет аппарата воздушного охлаждения Последовательность расчета

Массовый расход уксусной кислоты в кг/с:

G = 24000/3600 = 6,67 кг/с.

Трубное пространство аппарата разделяем на две зоны: зону конденсации и зону охлаждения.

По всей зоне конденсации температура постоянна и равна t_н = 144^о С, при данной температуре конденсат имеет следующие теплофизические свойства:

плотность ρ₁₄₄ = 904 кг/м³ [3, c. 556];

теплопроводность λ₁₄₄ = 0,149 Вт/м^. К [2, c.95];

динамический коэффициент вязкости μ₁₄₄ = 0,00028 Па^. с [2, c.54];

удельная теплоемкость с₁₄₄ = 2514 Дж/кг^. К [1, c.544];

удельная теплота конденсации r₁₄₄ = 372643 Дж/кг [2, c.215].

Теплофизические свойства конденсата в зоне охлаждения определяем по средней температуре:

t_ср = (t_н + t_к )/2; (1)

t_ср = (144 + 60)/2 = 102^о С:

плотность ρ₁₀₂ = 958 кг/м³ [3, c. 556];

теплопроводность λ₁₀₂ = 0,156 Вт/м^. К [2, c.95];

динамический коэффициент вязкости μ₁₀₂ = 0,00044 Па^. с [2, c.54];

удельная теплоемкость с₁₀₂ = 2346,4 Дж/кг^. К [1, c.544].

Тепловая нагрузка аппарата:

- для зоны конденсации:

Q₁ = G^. r; (2)

Q₁ = 6,67^. 372643 = 2485500 Вт = 2485,5 кВт;

- для зоны охлаждения:

Q₂ = G^. (с₁₄₄ ^. t_н - с₁₀₂ ^. t_к ); (3)

Q₂ = 6,67^. (2514^. 144 – 2346,4^. 60) = 1475600 Вт = 1475,6 кВт.

За начальную температуру воздуха принимаем температуру на 2-3^о С выше средней июльской температуры t_н ^в = 22^о С [4, с. 74].

Выбираем значение теплонапряженностей:

- для зоны конденсации при разности t_н - t_н ^в = 144 – 22 = 122 К q₁ ≈ 3000Вт/м² [4, с. 94];

- для зоны охлаждения при разности t_к - t_н ^в = 60 – 22 = 38 К q₁ ≈ 860 Вт/м² [4, с. 94].

Ориентировочная поверхность холодильника-конденсатора:

F_ор = Q/q; (4)