рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Определение поверхности теплопередачи подогревателя

Определение поверхности теплопередачи подогревателя - раздел Высокие технологии, Технологическая схема выпарной установки   Поверхность Теплопередачи Подогревателя (Теплообменника) F...

 

Поверхность теплопередачи подогревателя (теплообменника) Fп 2 определяем по основному уравнению теплопередачи:

, (3.7)

где – тепловая нагрузка подогревателя, Вт определяется из теплового баланса теплообменника: Кп – коэффициент теплопередачи, Вт/(м К), Кп = 120 ÷ 340; – средняя разность температур между паром и раствором, ºС; – количество начального раствора, кг/с, и его теплоёмкость, Дж/(кг∙К); – начальная температура исходного раствора, ºС; – температура раствора на выходе из теплообменника, ºС, равная температуре с которой раствор входит в первый корпус.

 

t = 145,4ºС пар t = 145,4ºС

t = 20ºС раствор t = 132,4ºС

 

Так как отношение , то величину определим как среднелогарифмическую:

 

Тогда поверхность теплообменника

Площадь поверхности теплопередачи теплообменника принимается на 10—20 % больше расчетной величины:

На основании найденной поверхности по ГОСТ 15122 – 79 выбираем кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с такими параметрами:

площадь поверхности теплопередачи F = 87 м2 , число труб n = 717 длина труб l = 2 м, диаметр труб 20 х 2 мм, диаметр кожуха D = 800 мм .

3.4 Расчёт центробежного насоса

Основными типами насосов, используемых в химической технологии, являются центробежные, осевые и поршневые. Для проектируемой выпарной установки используем центробежный насос. При проектировании обычно возникает задача определения необходимого напора Н и мощности N при заданной подаче (расходе) жидкости Q, перемещаемой насосом. Далее по найденному напору и производительности насоса определяем его марку, а по величине мощности на валу – тип электродвигателя к насосу.

Мощность на валу насоса, кВт,

, (3.8)

где Q – производительность насоса, м3/c; Н – напор, развиваемый насосом, м; – к.п.д. насоса, = 0,4 ÷ 0,9; – к.п.д. передачи (для центробежного насоса = 1).

Напор насоса

, (3.9)

где Р1 – давление жидкости для исходного раствора (атмосферное), Па; Р2 – давление вторичного пара в первом корпусе, Па; НГ – геометрическая высота подъема раствора, м, Н Г = 8 ÷ 15 м; hп – напор, теряемый на преодоление гидравлических сопротивлений (трения и местных сопротивлений) в трубопроводе и теплообменнике, м.

Потери напора

, (3.10)

где и – потери напора соответственно в трубопроводе и в теплообменнике, м. В связи с громоздкостью расчета потери напора в теплообменнике можно не рассчитывать и принимать их в пределах , в зависимости от скорости движения раствора в трубах теплообменника, длины, количества труб и числа ходов теплообменника; w – скорость раствора, м/с, w = 0,5 ÷ I,5 м/с; l и d – длина и диаметр трубопровода, м; l = 10 ÷ 20 м; – коэффициент трения; – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Определим диаметр трубопровода из основного уравнения расхода:

Для определения коэффициента трения рассчитываем величину Rе:

, (3.11)

где плотность, кг/м3 и вязкость, Па∙с исходного раствора; при концентрации x = 6%;

Для гладких труб при Re = 242325

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений :

Коэффициент местных сопротивлений равны:

вход в трубопровод = 0,5;

выход из трубопровода = 1,0;

колено с углом 90º (для трубы d = 59 мм); = 1.1;

вентиль прямоточный = (для трубы d = 59 мм);

;

Примем потери напора в теплообменнике и аппарата плюс 2 метра, НГ = 6,5 + 2 = 8,5 м.

Тогда, по формулам (3.8) и (3.9)

;

.

По приложению табл. П11 устанавливаем, что данным подаче и напору больше всего соответствует центробежный насос марки Х20/31, для которого в оптимальных условиях работы Q = 5,5 10-3 м3/с, H = 31 м, . Насос обеспечен электродвигателем ВАО – 41 – 2 номинальной мощностью N = 5,5 кВт.

По мощности, потребляемой двигателем насоса, определяем удельный расход энергии:

 

3.5 Расчёт объёма и размеров емкостей

Большинство емкостей представляют собой вертикальные или горизонтальные цилиндрические аппараты. При проектировании емкостей основными руководящими документами являются нормали и Государственные стандарты, предусматривающие следующий нормальный ряд цилиндрических аппаратов и сосудов до 200 м3.

0,01, 0,016, 0,025. 0,040 0,100, 0,125, 0,160, 0 200, 0,250, 0,320, 0,400, 0,500, 0,630, 0,800, 1,00, 1,25, 1,60, 2,00 2,50, 3,20, 4,00, 5,00, 6,30, 8,00, 10, 12, 16 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200.

По номинальному объему аппарата выбирают его основные конструктивные размеры (диаметр, высоту), которые должны соответствовать ГОСТ 9941 – 72, ГОСТ 9671 – 72. Стандарты предусматривают следующий ряд внешних номинальных диаметров Dн, мм:.

200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000.

Для изготовления сосудов малого размера допускается применение стальных труб с наружным диаметром в мм: 159, 2I9, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 630, 720, 820, 920, 1120, 1220, 1420.

Длина (высота) емкостей принимается равной (1 ÷1,5) Dн.

Расчет емкостей для разбавленного и упаренного раствора ведем из условий шестичасовой (сменной) работы выпарного аппарата, т.е.ч.

0бъём емкости для разбавленного (исходного) раствора

 

, (3.12)

где – количество (кг/ч) и плотность (кг/м3) исходного раствора; – коэффициент заполнения емкости, = 0,85 - 0,95. Для удобства работы устанавливаем две емкости объемом по 32 м3. Принимаем диаметр емкости равным D = 3 м. Тогда длина ее l = 4,5 м.

Объем емкости упаренного раствора

 

, (3.13)

где – количество (кг/ч) и плотность (кг/м3) упаренного раствора.

Устанавливаем три емкости объемом по 6,3 м3 диаметром 2 м и длиной 2,6 м.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Технологическая схема выпарной установки

Общие положения.. Технологическая схема выпарной установки.. В химической промышленности для концентрирования растворов нелетучих и мало летучих веществ широко применяется процесс..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Определение поверхности теплопередачи подогревателя

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Выбор выпарных аппаратов
Конструкция выпарного аппарата должна удовлетворять ряду общих требований, к числу которых относятся: высокая производительность и интенсивность теплопередачи при возможно меньших объеме аппарата и

Определение температур кипения раствора
  Температура кипения раствора в корпусе определяется как сумма температур греющего пара последующего корпуса

Определение температурных потерь
  Температурные потери в выпарном аппарате обусловлены температурной , гидростатической

Определение тепловых нагрузок
Расход греющего пара в первом корпусе, производительность каждого корпуса по выпариваемой воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путем совместного решения уравнений тепловых балансов по

Расчет коэффициентов теплопередачи
Коэффициент теплопередачи рассчитываем, исходя из того, что при установившемся процессе передачи тепла справедливо равенство: (2.1

Распределение полезной разности температур
Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи: , (2.21) где

Определение толщины тепловой изоляции
Толщину тепловой изоляции находим из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду:

Определение расхода охлаждающей воды
Расход охлаждающей воды Gв (в кг/с) определяем из теплового баланса конденсатора: , (3.1) где

Расчет высоты барометрической трубы
Скорость воды в барометрической трубе Высота барометрической трубы

Определение диаметра штуцеров
Штуцера изготовляют из стальных труб необходимого размера.По ГОСТ 9941 – 62 применяют трубы следующих диаметров: 14, 16, 18, 20, 22, 25, 32, 38, 45, 48, 57, 70, 76, 90, 95, 108, 133, 159,

Подбор конденсатоотводчиков
Для отвода конденсата и предотвращения проскока пара в линию отвода конденсата теплообменные аппараты, обогреваемые насыщенным водяным паром, должны снабжаться конденсатоотводчиками. Расчет и подбо

Список источников информации
1. Касаткин А.Г. Основные процесс и аппараты химической технологии: Химия, I97I. 784 с. 2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химиче

ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П1 – Физические свойства воды (на линии насыщения) (Пересчет в СИ: 1кгс/см2 = 9,81.104 Па) P , кгс/см2

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги