Конструктивный расчет теплообменников

Расчет охладителя кубового остатка

Табл. 3 Теплофизические свойства смеси при tcp = 770C.

Табл. 4 Теплофизические свойства воды при tcp = 300C.

Определение тепловой нагрузки.

В теплообменнике кубовый остаток с температурой подогревает исходную смесь температурой до температуры, при этом температура кубового остатка снижается до температуры. Расход охлаждающего теплоносителя G1 = 2400 кг/ч = 0,67 кг/с, нагреваемого теплоносителя.

G2 = 3000 кг/ч = 0,83 кг/с.

Определение производительности Определим производительность теплообменника по формуле.

кВт Определение среднего температурного напора Рис. 4 Q-t — диаграмма

0С.

Определение поверхности теплообмена Задаваясь числом Re1 = 8 000, определим соотношение n/z для охладителя из труб диаметром dн = 20Ч2 мм:

.

где n — общее число труб, z — число ходов по трубному пространству, d — внутренний диаметр труб, м.

Уточненный расчет поверхности теплопередачи В соответствии с табл. 2.9 соотношение n/z принимает наиболее близкое к заданному значение у конденсаторов с диаметром кожуха D = 159 мм, диаметром труб 20Ч2 мм, числом ходов z = 1 и общим числом труб n = 19.

Действительное число Рейнольдса равно:

Коэффициент теплоотдачи от кубового остатка к исходной смеси определим по уравнению, пренебрегая поправкой (Pr/Prст)0,25.

Откуда.

Вт/(м2К).

Определим коэффициент теплоотдачи от исходной смеси к кубовому остатку:

.

где S, м2 — площадь сечения потока, принимается по таблице [11, с.51].

Сумма термических сопротивлений стенки из труб нержавеющей стали и загрязнений со стороны органических паров исходной смеси и кубового остатка равна:

Коэффициент теплопередачи Требуемая поверхность теплопередачи.

м2.

Окончательно из табл.2.3 [11, с.51] принимаем охладитель с диаметром кожуха D = 159 мм, диаметром труб 20Ч2 мм, числом ходов z = 1, общим числом труб n = 19, состоящий из 4-х секций с длиной труб L = 3 м, F = 3,5 м² каждая. Коэффициент запаса: