МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Ангарськ ДЕРЖАВНА ТЕХНІЧНА АКАДЕМІЯ
КАФЕДРА МАШИН І АПАРАТІВ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ
КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ
по процесах та апаратів хімічної технології на тему:
«Спроектувати ректифікаційної установку для поділу
бензол - толуол »
Проектував студент
гр. Моху - 06 - 1
Керівник проекту
Подоплелов Є. В.
Ангарськ, 2009
ЗМІСТ
\ T "Заг. Мій 1; 2; Заг. Мій; 1" 1 ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА
2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК АПАРАТУ
2.1 Матеріальний баланс колони
2.2 Перерахунок масових часток
2.3 Розрахунок робочого флегмового числа
2.4 Розрахунок фізико-хімічних параметрів процесу колони
2.5 Визначення діаметра колони
2.6 Визначення тангенса кута нахилу
2.7 Визначення висоти колони
2.8 Гідравлічний розрахунок колони
2.9 Розрахунок патрубків
2.10 Розрахунок кип'ятильника
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1 ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА
Ректифікація - часткове або повне розділення гомогенних рідких сумішей на компоненти в результаті відмінності їх летючості і протиточного взаємодії рідини, одержуваної при конденсації парів, і пара, що утворюється при перегонці.
Ректифікація широко поширена в хімічній технології і застосовується для отримання різноманітних продуктів в чистому вигляді, а також для розділення газових сумішей після їх зрідження (поділ повітря на кисень і азот, поділ вуглеводневих газів та ін.)
Процес ректифікації не застосовується при поділі чутливих до підвищених температур речовин, при добуванні цінних продуктів або шкідливих домішок з сильно розбавлених розчинів, поділі сумішей блізкокіпящіх компонентів.
Технологічна схема процесу ректифікації представлена на рис.1.
Вихідну суміш з проміжної ємності-1 відцентровим насосом-2 подають у теплообмінник-3, де підігрівають до температури кипіння і подають у колону на ту тарілку, де кипить суміш того ж складу х F, тобто на верхню тарілку нижньої вичерпної частини колони. Верхня частина колони називається зміцнювальної по легколетучего компоненту.
Усередині ректифікаційної колони-4 розташовані контактні пристрої у вигляді тарілок та інших аксесуарах. Знизу вгору по колоні рухається пара, що надходить з виносного куба - випарника (кип'ятильника) -5 (куб - випарник може розміщуватися і безпосередньо під колоною). На кожній тарілки відбувається часткова конденсація пари важколетких компонента і за рахунок конденсації - часткове випаровування легколетучего компонента. Початковий склад пара приблизно дорівнює складу кубового залишку х W, тобто збіднений легколетучим компонентом. Таким чином, пара, що виходить з куба - випарника і представляє собою майже чистий важколетких компонент, в міру руху вгору збагачується легколетучим компонентом і покидає колону у вигляді майже чистого пара легколетучего компонента. Для повного збагачення верхню частину колони зрошують відповідно до заданого флегмового числом рідиною (флегмою) складу х Р, одержуваної в дефлегматори-6 шляхом конденсації пара, що виходить з колони. Пар конденсується в дефлегматори, охолоджуваному водою. Частина конденсату виводиться з дефлегматора у вигляді готового продукту поділу - дистиляту, який охолоджується в теплообміннику-7 і направляється в проміжну ємність-8. Флегма, стікаючи по колоні і взаємодіючи з парою, збагачується труднолетучім компонентом.
З куба - випарника відводять нижній продукт або кубовий залишок.
З кубовою частини колони насосом-9 безперервно виводиться кубова рідина - продукт, збагачений труднолетучім компонентом, який охолоджується в теплообміннику-10 і направляється в ємність-11.
Рис. 1. Технологічна схема ректифікаційної установки
2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК АПАРАТУ
2.1 Матеріальний баланс колони
Продуктивність колони по дистиляту Р і кубовому залишку W визначається з рівнянь матеріального балансу:
,
де F, Р, W - витрата вихідної суміші, дистиляту, кубового залишку, кг / с;
Х F, Х Р, Х W - концентрація низкокипящей компонента у вихідній суміші, кубовою залишок та дистиляті.
F = 10000 кг / год = 2,78 кг / с
= 1,26 кг / с
W = 2,78 - 1,26 = 1,52 кг / с
2.2 Перерахунок масових часток
Перерахунок масових часток у молярний:
,
де M A і M Б - молярні маси низкокипящей (бензол) і висококиплячих (толуол) компонентів, кг / кмоль.
2.3 Розрахунок робочого флегмового числа
Для технологічного розрахунку ректифікаційної колони необхідно побудувати рівноважну залежність між рідиною і парою для суміші в координатах У-X і t - X, У.
Визначаємо мінімальну флегмовое число:
- Концентрація легколетучего компонента в парі, що знаходиться в рівновазі з вихідною сумішшю X F (Графіка У-X). = 70,5%
Робоче флегмовое число визначається як ,
де β - коефіцієнт надлишку флегми (β = 1,02 ÷ 3,5).
Визначається робочий флегмовое число R, відрізок B, число теоретичних тарілок у колоні n T, шляхом вписування «сходинок» між рівноважною і робочими лініями. Робочі лінії будуються для кожного відрізка . Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.
Таблиця 2
Будується графік в координатах і з точки мінімуму на кривій визначається оптимальний робочий флегмового число R: R опт = 2,2 при
2.4 Розрахунок фізико-хімічних параметрів процесу колони
Середні масові витрати рідини для верхньої та нижньої частин колони визначаються зі співвідношень:
L B = P · R = Ф = 4421 · 2,2 = 9726,2 кг / год
L H = Ф + F = P · R + F = 9726,2 + 10000 = 19726,2 кг / год
Середня витрата пара по колоні постійний:
G = P · (R + 1) = 4421 · (2,2 + 1) = 14147,2 кг / год
середні концентрації рідини:
середні концентрації пари:
де ; ; (Графік Х-У).
По діаграмі при середніх концентраціях пари і рідини визначаються середні температури пари, ° С:
а) середні молярний маси рідини:
;
б) середні молярний маси пари:
;
в) середні щільності пара:
;
,
г) середні щільності рідини:
; ,
де ρ 1 і ρ 2 - щільності маси відповідно низькокиплячих і висококиплячих компонентів при температурах = 88,5 º С і = 103 º С
і - Середнє масові концентрації рідини вгорі і внизу колони:
; ,
; = 800 кг / м 3
; = 787,4 кг / м 3
д) середні в'язкості пара:
;
де і - Середнє молярний маси пари у верху і низу колони, кг / кмоль;
і - В'язкості низькокиплячих і висококиплячих компонентів парової суміші при температурах і , МПа · с
, 0,92 · 10 -2 мПа · с;
, 0,923 · 10 -2 мПа · с
е) середні в'язкості рідини:
,
де і - В'язкості НК і ВК компонентів рідини при , МПа · с (табл. 2).
;
;
2.5 Визначення діаметра колони
Робоча швидкість пари для насадок колони:
,
де ρ п і ρ ж - щільність пари і рідини.
Насадка - Кільця Рашига 25х25х3.
f = 200м 2 / м 3
Е = 0,74 м 2 / м 3
Низ колони:
Верх колони:
Діаметр колони розраховують окремо для верхньої та нижньої частин колони:
Розраховані діаметри верхньої і нижньої частин колони відрізняються один від одного на 3,5% <10%, приймаємо колону одного діаметру, рівного: D = 1600 мм.
Приймаю d апарату рівним 1600 мм з насипною насадкою, перерозподільними тарілками типу ТСН-ll (ОСТ 26-705-73) і розподільної тарілкою типу ТСН-lll (ОСТ 26-705-73).
Робоча швидкість пари в колоні при обраному діаметрі:
2.6 Визначення тангенса кута нахилу
Коефіцієнт массопередачи залежить від кута нахилу кривої рівноваги, причому цей кут є змінною величиною. Тому лінію рівноваги з графіка Х-У (рис. 1) розбивають на рівні ділянки вертикальними лініями, проведеними через точки Х 1 = 0,1; Х 2 = 0,2 і т. д. Для кожного ділянки визначають тангенс кута нахилу відрізка кривої рівноваги:
2.7 Визначення висоти колони Розрахунок висоти насадки методом Ветт:
Дійсна висота насадки:
Загальна висота насадки:
Висота колони визначається за формулою:
,
де , - Висота відповідно сепараційної частини колони, відстань між днищем колони і тарілкою.
2.8 Гідравлічний опір шару зрошуваної насадки
де - Гідравлічне опір сухої насадки, Па.
,
де - Вільний об'єм насадки, = 0,74 м 3 / м 3;
- Еквівалентний діаметр насадки, = 0,015 м;
- Коефіцієнт опору сухий насадки.
,
де - Питома поверхня насадки, = 200 м 2 / м 3.
Гідравлічний опір для верхньої частини колони:
Гідравлічний опір для нижньої частини колони:
Загальне гідравлічний опір для всієї колони:
2.9 Розрахунок патрубків
Внутрішній діаметр патрубка визначається з рівнянь витрати:
, Звідки ,
де G - масова витрата рідини, що перекачується, кг / с;
ρ - щільність середовища, кг / м 3;
ω - швидкість руху рідини, м / с
Внутрішній діаметр штуцера для виведення дистиляту з колони:
Стандартний діаметр патрубка d у = 200 мм (Зовнішній діаметр 219 мм , Товщина стінки 6 мм ).
Внутрішній діаметр штуцера для введення пари в колону:
Стандартний діаметр патрубка d у = 300 мм (Зовнішній діаметр 325 мм , Товщина стінки 8 мм ).
Внутрішній діаметр штуцера на вході вихідної суміші в колону:
,
Стандартний діаметр патрубка d у = 100 мм (Зовнішній діаметр 108 мм , Товщина стінки 5 мм ) [2, дод. 7].
Внутрішній діаметр штуцера на виході кубового залишку з колони:
Стандартний діаметр патрубка d у = 80 мм (Зовнішній діаметр 89 мм , Товщина стінки 4 мм ).
2.10 Розрахунок кип'ятильника
Вихідні дані:
Кількість парів води для конденсації G 1 = 3,93 кг / с; питома теплота пароутворення суміші (толуолу) r 1 = 362,5 кДж / кг при температурі кипіння t к = 110 º С. В якості теплоносія використовувати водяний пар з абсолютним тиском 5 кгс / см 2. Вплив домішки бензолу на тепловіддачу не враховувати.
Теплове навантаження апарату:
Q = G 1 · r 1 = 3,93 · 362,5 · 10 3 = 1424,63 · 10 3 Вт
Витрата води:
G 2 = ,
де r 2 = 2117.10 3 Дж / кг - питома теплота пароутворення водяної пари при температурі конденсації t конд = 151,1 º С
Середня різниця температур:
Приймемо орієнтовний коефіцієнт теплопередачі від конденсирующегося пара до води (конденсатор) (4, табл. 3) До ор = 1000 Вт / м 2 · К, тоді необхідна площа поверхні теплообмінника:
Поверхня, близьку до орієнтовною має теплообмінник з висотою труб Н = 2,0 м і діаметром кожуха D = 0,6 м і поверхнею теплообміну F = 40 м 2. Випарники можуть бути тільки одноходові, з діаметром труб d = 25x2 мм.
Проведу уточнений розрахунок:
,
де ρ 1 = 777 кг / м 2; λ 1 = 0,116 Вт / (м · К); μ = 0,251 · 10 -3 Па · с; σ 1 = 18,35 · 10 -3 Н / м - фізико-хімічні характеристики рідкого толуолу при t кип = 110 º С
Значення коефіцієнта b визначається за формулою:
,
де ρ п - густина парів толуолу, при t кип = 110 º С
Коефіцієнт тепловіддачі для пари, конденсирующегося на зовнішній поверхні труб висотою Н, визначається:
,
де ρ 2 = 932 кг / м 2; λ 2 = 0,683 Вт / (м · К); μ 2 = 0,207 · 10 -3 Па · с - фізико-хімічні характеристики конденсату води при t конд = 132,9 º С
Сума термічних опорів стінки і забруднень:
,
де - Товщина стінки, мм;
λ ст - теплопровідність нержавіючої сталі, λ ст = 17,5 Вт / (мк)
Коефіцієнт теплопередачі:
Питома теплове навантаження:
звідки
Це рівняння вирішується графічно, задаючись значенням q. В якості першого наближення приймається орієнтовне значення питомої теплової навантаження:
q = 40000 Вт / м 2 у = 2,55
q = 38000 Вт / м 2 y = 0,93
q = 37000 Вт / м 2 y = 0,15
при у = 0 q = 36800 Вт / м 2
Необхідна поверхню F = 1424630/36800 = 38,71 м 2
Обраний з каталогу теплообмінник з F = 40 м 2; D = 600 мм; Z = 1; n = 257; H = 2,0 м; d = 25x2 мм підходить, так як присутній запас поверхні.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. К.Ф. Павлов, П.Г. Романків, А.А. Носков. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології. - Л.: Хімія, 1987.
2. Методичні вказівки по курсовому проектуванню процесів і апаратів хімічної технології. «Розрахунок ректифікаційної установки безперервної дії». - Ангарськ, АГТА, 2000.
3. Основні процеси та апарати хімічної технології: Посібник з проектування. Під ред. Ю.І. Дитнерского, 2-е вид., Перераб. і додатк .- М.: Хімія, 1991.
4. Розрахунок теплообмінників. Довідково-методичні вказівки по курсовому проектуванню процесів і апаратів хімічної технології. Склали: Л. І. Рибалко, Л. В. Щукіна. Ангарська державна технічна академія. - Ангарськ: АГТА, 2001.
Ангарськ ДЕРЖАВНА ТЕХНІЧНА АКАДЕМІЯ
КАФЕДРА МАШИН І АПАРАТІВ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ
КУРСОВЕ ПРОЕКТУВАННЯ
по процесах та апаратів хімічної технології на тему:
«Спроектувати ректифікаційної установку для поділу
бензол - толуол »
Проектував студент
гр. Моху - 06 - 1
Керівник проекту
Подоплелов Є. В.
Ангарськ, 2009
ЗМІСТ
\ T "Заг. Мій 1; 2; Заг. Мій; 1" 1 ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА
2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК АПАРАТУ
2.1 Матеріальний баланс колони
2.2 Перерахунок масових часток
2.3 Розрахунок робочого флегмового числа
2.4 Розрахунок фізико-хімічних параметрів процесу колони
2.5 Визначення діаметра колони
2.6 Визначення тангенса кута нахилу
2.7 Визначення висоти колони
2.8 Гідравлічний розрахунок колони
2.9 Розрахунок патрубків
2.10 Розрахунок кип'ятильника
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1 ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА
Ректифікація - часткове або повне розділення гомогенних рідких сумішей на компоненти в результаті відмінності їх летючості і протиточного взаємодії рідини, одержуваної при конденсації парів, і пара, що утворюється при перегонці.
Ректифікація широко поширена в хімічній технології і застосовується для отримання різноманітних продуктів в чистому вигляді, а також для розділення газових сумішей після їх зрідження (поділ повітря на кисень і азот, поділ вуглеводневих газів та ін.)
Процес ректифікації не застосовується при поділі чутливих до підвищених температур речовин, при добуванні цінних продуктів або шкідливих домішок з сильно розбавлених розчинів, поділі сумішей блізкокіпящіх компонентів.
Технологічна схема процесу ректифікації представлена на рис.1.
Вихідну суміш з проміжної ємності-1 відцентровим насосом-2 подають у теплообмінник-3, де підігрівають до температури кипіння і подають у колону на ту тарілку, де кипить суміш того ж складу х F, тобто на верхню тарілку нижньої вичерпної частини колони. Верхня частина колони називається зміцнювальної по легколетучего компоненту.
Усередині ректифікаційної колони-4 розташовані контактні пристрої у вигляді тарілок та інших аксесуарах. Знизу вгору по колоні рухається пара, що надходить з виносного куба - випарника (кип'ятильника) -5 (куб - випарник може розміщуватися і безпосередньо під колоною). На кожній тарілки відбувається часткова конденсація пари важколетких компонента і за рахунок конденсації - часткове випаровування легколетучего компонента. Початковий склад пара приблизно дорівнює складу кубового залишку х W, тобто збіднений легколетучим компонентом. Таким чином, пара, що виходить з куба - випарника і представляє собою майже чистий важколетких компонент, в міру руху вгору збагачується легколетучим компонентом і покидає колону у вигляді майже чистого пара легколетучего компонента. Для повного збагачення верхню частину колони зрошують відповідно до заданого флегмового числом рідиною (флегмою) складу х Р, одержуваної в дефлегматори-6 шляхом конденсації пара, що виходить з колони. Пар конденсується в дефлегматори, охолоджуваному водою. Частина конденсату виводиться з дефлегматора у вигляді готового продукту поділу - дистиляту, який охолоджується в теплообміннику-7 і направляється в проміжну ємність-8. Флегма, стікаючи по колоні і взаємодіючи з парою, збагачується труднолетучім компонентом.
З куба - випарника відводять нижній продукт або кубовий залишок.
Рис. 1. Технологічна схема ректифікаційної установки
2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК АПАРАТУ
2.1 Матеріальний баланс колони
Продуктивність колони по дистиляту Р і кубовому залишку W визначається з рівнянь матеріального балансу:
де F, Р, W - витрата вихідної суміші, дистиляту, кубового залишку, кг / с;
Х F, Х Р, Х W - концентрація низкокипящей компонента у вихідній суміші, кубовою залишок та дистиляті.
F = 10000 кг / год = 2,78 кг / с
W = 2,78 - 1,26 = 1,52 кг / с
2.2 Перерахунок масових часток
Перерахунок масових часток у молярний:
де M A і M Б - молярні маси низкокипящей (бензол) і висококиплячих (толуол) компонентів, кг / кмоль.
2.3 Розрахунок робочого флегмового числа
Для технологічного розрахунку ректифікаційної колони необхідно побудувати рівноважну залежність між рідиною і парою для суміші в координатах У-X і t - X, У.
Визначаємо мінімальну флегмовое число:
Робоче флегмовое число визначається як
де β - коефіцієнт надлишку флегми (β = 1,02 ÷ 3,5).
Визначається робочий флегмовое число R, відрізок B, число теоретичних тарілок у колоні n T, шляхом вписування «сходинок» між рівноважною і робочими лініями. Робочі лінії будуються для кожного відрізка
Таблиця 2
β | R | У | n Т | п Т (R + 1) |
1,2 | 1,56 | 38,4 | 17,8 | 45,57 |
1,5 | 1,95 | 33,3 | 14,2 | 41,89 |
1,8 | 2,34 | 29,4 | 12,5 | 41,75 |
2,5 | 3,25 | 23,1 | 11 | 46,75 |
3,5 | 4,08 | 19,4 | 10,3 | 52,33 |
4,5 | 5,4 | 15,4 | 9,5 | 60,8 |
2.4 Розрахунок фізико-хімічних параметрів процесу колони
Середні масові витрати рідини для верхньої та нижньої частин колони визначаються зі співвідношень:
L B = P · R = Ф = 4421 · 2,2 = 9726,2 кг / год
L H = Ф + F = P · R + F = 9726,2 + 10000 = 19726,2 кг / год
Середня витрата пара по колоні постійний:
G = P · (R + 1) = 4421 · (2,2 + 1) = 14147,2 кг / год
середні концентрації рідини:
середні концентрації пари:
де
По діаграмі
а) середні молярний маси рідини:
б) середні молярний маси пари:
в) середні щільності пара:
г) середні щільності рідини:
де ρ 1 і ρ 2 - щільності маси відповідно низькокиплячих і висококиплячих компонентів при температурах
д) середні в'язкості пара:
де
е) середні в'язкості рідини:
де
2.5 Визначення діаметра колони
Робоча швидкість пари для насадок колони:
де ρ п і ρ ж - щільність пари і рідини.
Насадка - Кільця Рашига 25х25х3.
f = 200м 2 / м 3
Е = 0,74 м 2 / м 3
Низ колони:
Верх колони:
Діаметр колони розраховують окремо для верхньої та нижньої частин колони:
Розраховані діаметри верхньої і нижньої частин колони відрізняються один від одного на 3,5% <10%, приймаємо колону одного діаметру, рівного: D = 1600 мм.
Приймаю d апарату рівним
Робоча швидкість пари в колоні при обраному діаметрі:
2.6 Визначення тангенса кута нахилу
Коефіцієнт массопередачи залежить від кута нахилу кривої рівноваги, причому цей кут є змінною величиною. Тому лінію рівноваги з графіка Х-У (рис. 1) розбивають на рівні ділянки вертикальними лініями, проведеними через точки Х 1 = 0,1; Х 2 = 0,2 і т. д. Для кожного ділянки визначають тангенс кута нахилу відрізка кривої рівноваги:
2.7 Визначення висоти колони Розрахунок висоти насадки методом Ветт:
Дійсна висота насадки:
Загальна висота насадки:
Висота колони визначається за формулою:
де
2.8 Гідравлічний опір шару зрошуваної насадки
де
де
де
Гідравлічний опір для верхньої частини колони:
Гідравлічний опір для нижньої частини колони:
Загальне гідравлічний опір для всієї колони:
2.9 Розрахунок патрубків
Внутрішній діаметр патрубка визначається з рівнянь витрати:
де G - масова витрата рідини, що перекачується, кг / с;
ρ - щільність середовища, кг / м 3;
ω - швидкість руху рідини, м / с
Внутрішній діаметр штуцера для виведення дистиляту з колони:
Стандартний діаметр патрубка d у =
Внутрішній діаметр штуцера для введення пари в колону:
Стандартний діаметр патрубка d у =
Внутрішній діаметр штуцера на вході вихідної суміші в колону:
Стандартний діаметр патрубка d у =
Внутрішній діаметр штуцера на виході кубового залишку з колони:
Стандартний діаметр патрубка d у =
2.10 Розрахунок кип'ятильника
Вихідні дані:
Кількість парів води для конденсації G 1 = 3,93 кг / с; питома теплота пароутворення суміші (толуолу) r 1 = 362,5 кДж / кг при температурі кипіння t к = 110 º С. В якості теплоносія використовувати водяний пар з абсолютним тиском 5 кгс / см 2. Вплив домішки бензолу на тепловіддачу не враховувати.
Теплове навантаження апарату:
Q = G 1 · r 1 = 3,93 · 362,5 · 10 3 = 1424,63 · 10 3 Вт
Витрата води:
G 2 =
де r 2 = 2117.10 3 Дж / кг - питома теплота пароутворення водяної пари при температурі конденсації t конд = 151,1 º С
Середня різниця температур:
Приймемо орієнтовний коефіцієнт теплопередачі від конденсирующегося пара до води (конденсатор) (4, табл. 3) До ор = 1000 Вт / м 2 · К, тоді необхідна площа поверхні теплообмінника:
Поверхня, близьку до орієнтовною має теплообмінник з висотою труб Н = 2,0 м і діаметром кожуха D = 0,6 м і поверхнею теплообміну F = 40 м 2. Випарники можуть бути тільки одноходові, з діаметром труб d = 25x2 мм.
Проведу уточнений розрахунок:
де ρ 1 = 777 кг / м 2; λ 1 = 0,116 Вт / (м · К); μ = 0,251 · 10 -3 Па · с; σ 1 = 18,35 · 10 -3 Н / м - фізико-хімічні характеристики рідкого толуолу при t кип = 110 º С
Значення коефіцієнта b визначається за формулою:
де ρ п - густина парів толуолу, при t кип = 110 º С
Коефіцієнт тепловіддачі для пари, конденсирующегося на зовнішній поверхні труб висотою Н, визначається:
де ρ 2 = 932 кг / м 2; λ 2 = 0,683 Вт / (м · К); μ 2 = 0,207 · 10 -3 Па · с - фізико-хімічні характеристики конденсату води при t конд = 132,9 º С
Сума термічних опорів стінки і забруднень:
де
λ ст - теплопровідність нержавіючої сталі, λ ст = 17,5 Вт / (мк)
Коефіцієнт теплопередачі:
Питома теплове навантаження:
звідки
Це рівняння вирішується графічно, задаючись значенням q. В якості першого наближення приймається орієнтовне значення питомої теплової навантаження:
q = 40000 Вт / м 2 у = 2,55
q = 38000 Вт / м 2 y = 0,93
q = 37000 Вт / м 2 y = 0,15
при у = 0 q = 36800 Вт / м 2
Необхідна поверхню F = 1424630/36800 = 38,71 м 2
Обраний з каталогу теплообмінник з F = 40 м 2; D = 600 мм; Z = 1; n = 257; H = 2,0 м; d = 25x2 мм підходить, так як присутній запас поверхні.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. К.Ф. Павлов, П.Г. Романків, А.А. Носков. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології. - Л.: Хімія, 1987.
2. Методичні вказівки по курсовому проектуванню процесів і апаратів хімічної технології. «Розрахунок ректифікаційної установки безперервної дії». - Ангарськ, АГТА, 2000.
3. Основні процеси та апарати хімічної технології: Посібник з проектування. Під ред. Ю.І. Дитнерского, 2-е вид., Перераб. і додатк .- М.: Хімія, 1991.
4. Розрахунок теплообмінників. Довідково-методичні вказівки по курсовому проектуванню процесів і апаратів хімічної технології. Склали: Л. І. Рибалко, Л. В. Щукіна. Ангарська державна технічна академія. - Ангарськ: АГТА, 2001.