Расчет кипятильника ректификационной установки

 

м²

 

В выбранном теплообменнике запас поверхности:

 

.

 

Масса аппарата M₁ = 1980 кг.

 

3.2.4 Вариант II

 

Рассмотрим теплообменник  с высотой труб Н = 4,0 м, диаметром кожуха D = 0,6 м, поверхностью теплопередачи F = 75 м², d_H = 25x2мм.

Уточним для этого  варианта значение коэффициента А:

 

 

Пусть:

.

 

Тогда:

.

 

_{Пусть q2=59000 Вт/м ²  .}

 

_Тогда:

 

Третье, уточнённое, значение q₃ определим в точке пересечения с осью абсцисс хорды, проведённой из точки 1 (50311,11; - 4,40) в точку 2 (59000; 0,27) сечения осью абсцисс хорды, проведённой из точки 1 для зависимости f(q) от q:

 

.

 

_{Получим:}

 

_{Такую точность определения  корня уравнения  можно считать  достаточной и q=58497,64 Вт/м² можно считать истинной удельной тепловой нагрузкой. Тогда требуемая поверхность составит:}

 

 

_{В выбранном  теплообменнике запас поверхности:}

 

 

_{Масса данного аппарата М2 = 2410 кг.}

 

5. Выбор оптимального испарителя

 

Выбранный испаритель является кожухотрубчатым по ГОСТ 15149-79 с размерами:

 

D = 600 мм - диаметр кожуха;

d_H = 20X2 мм - диаметр труб;

H = 3 м - длина труб;

z = 1 - количество ходов;

п = 240 - количество труб;

F = 70 м² - поверхность теплообмена.

6. Расчет тепловой изоляции испарителя

 

Толщину тепловой изоляции d_u определяем из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:

 

 

где t_ст2- температура изоляции окружающей среды (t_ст2 = 35⁰C);

t_ст1 - температура изоляции со стороны аппарата (t_ст1 = t_гп= 99,1⁰С);

t_в - температура окружающей среды (воздуха) (t_в = 20⁰С);

λ_u - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м*К).

 

a_в=9.3+0.058×t_ст2=9.3+0.058×35=11,33Вт/(м²*К)

 

Выберем в качестве материала  для тепловой изоляции асбест: l_u = 0,151 Вт/(м*К).

 

Тогда толщина тепловой изоляции:

 

 

_{Принимаем толщину тепловой изоляции 0,056 м.}

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной работе подобрана  нормализованная конструкция кипятильника куба колонны, рассчитана поверхность  теплообмена кипятильника, была подобрана  тепловая изоляция кипятильника, составлена схема ректификационной установки.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. «Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию», Дытнерский Ю.И., М.: Химия, 1983.
2. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов», П.Г. Романков. Л.: Химия, 1987.
3. «Основные процессы и аппараты химической технологии», Касаткин А.Г.,: Химия, 1971.