Реферат: Расчет ректификационной установки 2
l1 = 0,681 Вт/м·К;
r1 = 958 кг/м3 ;
m1 = 0,000284 Па·с.
Тепло конденсации отводить водой с начальной температурой t2н = 17°С.
Примем температуру воды на выходе из конденсатора t2к = 42°С.
1. Рассчитаем среднюю температуру воды:
t2 = 0,5·(17+42) = 29,5°C
При этой температуре исходная смесь будет иметь следующие физико-химические показатели:
c2 = 4183,8 Дж/кг·К
ρ2 = 995,15 кг/м3 - плотность
μ2 = 0,000811 Па·с – вязкость
λ2 = 0,614 Вт/м·К – теплопроводность
Pr2 = 5,5
2. Рассчитаем тепловую нагрузку аппарата:
Q= G1 ·r1 = 0,6·611700 = 367020 Вт (2.2.1)
3. Рассчитаем расход воды:
(2.2.2)
4. Рассчитаем среднюю разность температур:
(2.2.3)
Примем Kор = 600 Вт/м2 ·К.
5. Рассчитаем ориентировочное значение требуемой поверхности теплообмена:
(2.2.4)
6. Задаваясь числом Re2 = 15000, определим соотношение n /z для конденсатора из труб диаметром dн = 20´2 мм:
(2.2.5)
где n– общее число труб;
z– число ходов по трубному пространству:
d– внутренний диаметр труб, м.
В соответствии с табличными значениями соотношение n /z принимает наиболее близкое к заданному значению у конденсаторов с диаметром кожуха D = 400 мм, диаметром труб 20´2 мм, числом ходов z = 2 и общим числом труб n = 166.
N /z = 166 / 2 = 83.
Наиболее близкую к ориентировочной поверхность теплопередачи имеет нормализованный аппарат с длиной труб L = 3 м; F = 31 м2 .
7. Рассчитаем действительное число Re2 :
(2.2.6)
8. Определим коэффициент теплоотдачи к воде:
, (2.2.7)
(2.2.8)
(2.2.9)
Вт/м2 ∙К;
9. Коэффициент теплоотдачи от пара, компенсирующегося на пучке горизонтально расположенных труб, определим по уравнению:
(2.2.10)
Вт/м2 ·К;
10. Сумма термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали равна:
(2.2.11)
11. Коэффициент теплопередачи:
(2.2.12)
12. Требуемая поверхность теплопередачи:
(2.2.13)