Казань 2007
Рассчитать и подобрать по стандартам кожухотрубчатый теплообменник производительность G2=49 т/ч для нагревания этанола от начальной температуры t2н = 25 0C до t2k = tкип = 78,30C (при нормальном давлении). Нагревание проводится насыщенным водяным паром, давление которого Р1s =2.4 атм=760 •2,4=1824 мм рт. ст.

Примем индекс «1» для горячего теплоносителя (водяного пара), а индекс «2» для холодного теплоносителя (этанола)

1)вычисляем среднюю движущую силу процесса нагревания

Вычисляем среднюю температуру этанола

;

2) Расход теплоты с учетом потерь:

;

расход пара

3 )Объемные расходы этанола и пара:

4) Определение максимального значения площади поверхности теплообмена, полагая Ктах = 600 Вт/м2•К

Для обеспечения интенсивного теплообмена попытаемся подобрать аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Предположим число Рейнольдса должно быть больше 10000. Re' = 10000.

минимальная скорость в трубах;

;

Число труб определяем из соотношения:

Выбираем стандартный теплообменник, при условии n1<n'1; FCT >Fmin. Под эти условия подходит двухходовой теплообменник со следующими характеристиками:

Диаметр кожуха (внутренний) Д, мм 600

Число труб п 120

Длина труб l, м 4

Поверхность теплообмена F, м 75

5) Проверочный расчет теплообменника.

А) Задаемся

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

Ж)

З)

И)

К)

Л)

М)

Н)

q1 q2,значит повторяем расчет пункта 5

6) А) Задаемся

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

Ж)

З),И), К), Л), М) - те же;

Н)

7) Строим график зависимости

Определили, что qист = 32500 Вт/м2

Уточняем

Пересчитываем

9) Рассчитываем запас поверхности :