="right"> Таблиця 3.7
Теплоємність Деяк Речовини газоподібному стані
O 2 H 2 ON 2 СН 3 ОН (г) 31,463027,8715,28в * 10 3 3,3910,714,27105,2 з ??* 10 +6 000-31,04 T, Kс '* 10 - 5 3,770,3300 298Cp T, K 36,72-29,14- 348Cp T, K 35,7534,0029,3648,13
Таблиця 3.8
Деякі Фізичні Властивості метанолу ї води [6]
H2OСН3ОН (г) Теплоємність ІЗ, Дж/(моль · К) 75,36681,60Теплота пароутворення r, кДж/кг2297,01050,1
Тепловий потік метанольна-водної суміші:
Тепловий потік Повітря:
Тепловий потік парогазової суміші:
Витрати тепла на віпар води й метанолу:
Пріймаємо Qпот=1% витрати (приходу) тепла:
Таким чином, Кількість тепла, підводіма з теплоносієм, буде:
Витрати теплоносія:
,
де85 и 80 - початкова й кінцева температури теплоносія відповідно, ° С;
, 9 - ККД теплообмінніка.
Таблиця 3.9
Тепловий баланс спіртовіпарювача
ПріхідкВт% ВітратакВт% 1. Тепловий потік метанольна-водної суміші68,372,831. Тепловий потік парогазової суміші209,1198,662. Тепловий потік теплоносія2317,1595,922. Тепловтраті на віпар2182,78790,353. Тепловий потік повітря30,3051,253. Тепловтраті в Навколишнє середовіще23,9190,99Разом2415,825100Разом2415,825100
Розрахунок спіртовіпарювача
Необхідну площу поверхні теплообміну визначаються Із Рівняння теплопередачі [7, (4.72), с. 168]:
=К · F? ? tср, (3.8)
Де Q - тепловий потік через поверхню теплообміну, Вт;
К - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 · К);
? t ср - середня Різниця температур гарячого й холодного теплоносія, 0 С; - поверхня теплообміну, м 2.
метанольна-водна суміш нагрівається від 25 до 75 ° С, а теплоносій охолоджується з 85 до 80 ° С:
° С 80 ° С
° С 25 ° С
? t б=80 - 25=55 ° С,
? t м=85 - 75=10 ° С.
Коефіцієнт теплопередачі візначається за формулою [7]:
(3.9)
де - КОЕФІЦІЄНТИ тепловіддачі для гарячого й холодного теплоносія, Вт/(м2 · ДО);
- сума термічніх опорів всех шарів, з якіх складається стінка, (м2 · К)/Вт
Коефіцієнт теплопередачі від конденсату до стінкі труби візначається по Формулі [6]:
(3.10)
Таблиця 3.10
Деякі Фізичні Властивості метанолу, парового конденсату ї метанольна-водної суміші [7]
Речовінаt, ° З?, кг/м 3? · 10 6, Па · с? · 10 6, м 2/сс, кДж/(кг · К)? • 10 2, Вт/ (м · К)? • 10 4, К - 1 Конденсат паровий55985,5509,50,5174,1865,354,882,5365,585970,25344,50,3454,1967,756,64Метанол55760,5373,5 0,4912,6820,591,29 метанольна-водна суміш77,5-320,33-3,4234,44-55828414,30,4993,1334,022,34
ШВИДКІСТЬ руху конденсату у міжтрубному пространстве:
.
При такій швідкості руху конденсату у міжтрубному пространстве крітерій Рейнольдса:
,
де.
Візначімо Критерії Прандтля ї Грасгофа [7]:
;
;
,
режим руху ламінарній; крітерій Нуссельта розраховують по Формулі [7]:
, (3.11)
Де Ре=Re * Pr
Таким чином, коефіцієнт тепловіддачі від конденсату трубі:
Пріймаємо ШВИДКІСТЬ руху метанольна-водної суміші в трубному пространстве 0,1 м/с, тоді крітерій Рейнольдса:
.
.
Крітерій Прандтля при температурі стінкі:
;
,
режим руху перехідній; крітерій Нуссельта візначаємо по графічній залежності [7]:
Таким чином, коефіцієнт тепловіддачі від труби метанольна-водної суміші:
Сума термічніх опорів стінкі труби з урахуванням шарів ЗАБРУДНЕННЯ:
? Rст=r1 +? /? + R2, (3.12)
Де r 1, r 2 - Опір шарів ЗАБРУДНЕННЯ по обидвоє боки стінкі труби [7], м 2 · ДО/Вт; ?- Товщина стінкі труби, м;
?- Теплопровідність нержавіючої Сталі [7], Вт/(м · К).
? r ст=0.0004 + 0,002/17,5 + 0,00017=0,00166 м 2 · К/Вт
Таким чином, коефіцієнт теплопередачі буде:
поверхні нагрівання візначаємо за рівнянням:
Запас поверхні теплообміну складі:
3.3.4. Технологічний розрахунок підконтактного холодильника
Призначення, Пристрій и основні розміри
Підконтактній холодильник призначеня для Швидкого охолод...