овні розміри абсорбера деяких явищ (таких як нерівномірність розподілу рідини при зрошенні, зворотне перемішування, неізотермічних процесу та ін.). які в ряді випадків можуть привнести в розрахунок суттєві помилки. Ці явища по-різному проявляються в апаратах з насадками різних типів. Оцінити вплив кожного з них можна, користуючись рекомендаціями, наведеними в літературі [2, 4].
. Розрахунок допоміжного обладнання
Після розрахунку абсорбційної колони приступають до розрахунків допоміжного обладнання: теплообмінників, вентилятора, насосів.
. 1 Розрахунок теплообмінників
. 1.1 Розрахунок холодильника для газової суміші
Так як газову суміш необхідно охолодити від 137? С до 20? С, то ми остудимо її охолоджуючої водою. У трубне простір з меншим прохідним перетином доцільно спрямувати теплоносій з меншою витратою, тобто газову суміш. Це дозволить вирівняти швидкості руху теплогасітелей і відповідні коефіцієнти тепловіддачі, збільшуючи таким чином коефіцієнт тепловіддачі.
Приймемо, що вода в теплообміннику нагрівається від 8? С до 29? С.
Малюнок 3.1 - температурна схема процесу
З малюнка видно, що:
? С,
? С.
З причини того, що
,
то среднелогаріфміческая різниця температур,? С, визначається за формулою:
, (3.1)
? С.
Середні температури води і газової суміші розраховуються за формулою:
, (3.2)
де і - початкова та кінцева температури компонента.
Індексами 1 і 2 позначимо газову суміш і воду відповідно.
Середня температура води:
? С.
Середня температура газової суміші:
? С.
Теплове навантаження визначається за формулою:
, (3.3)
де - масова витрата газової суміші, кг/с;
і - відповідно початкова і кінцева температури газової суміші,? С;
- теплоємність газової суміші при.
- масова витрата охолоджуючої води, кг/с;
і - відповідно початкова і кінцева температури охолоджуючої води,? С;
- теплоємність охолоджуючої води при t 2.
У таблиці (3.1) представлені фізико-хімічні характеристики при температурах і.
Таблиця 3.1 - фізико-хімічні характеристики
t 1 t 2?, кг/м 3 0,9555998,15?, Вт/(м * К) 0,03040,5912?, Па * с2,0035 * 10 - 5 1,043 * 10- 3 c, Дж/(кг * К) 1163,5754190
Переведемо витрата за формулою (3.4) в необхідну розмірність.
, (3.4)
кг/с.
Вт
Розрахуємо витрата охолоджуючої води з рівняння:
, (3.5)
кг/с.
Необхідні значення візьмемо з таблиці (3.1) і приймемо орієнтовне значення, що відповідає розвиненому турбулентному режимом течії в трубах. Очевидно, такий режим можливий в теплообміннику, у якого число труб, що припадає на один хід, одно:
, (3.6)
де - внутрішній діаметр труби.
для труб діаметром мм:
;
для труб діаметром мм:
.
Приймемо орієнтовний значення коефіцієнта теплопередачі, відповідне турбулентному течією: Вт/(м 2 * К). При цьому орієнтовне значення поверхні теплообміну составит:
, (3.7)
м 2.
Теплообмінники з близькою поверхнею мають діаметр кожуха 1000 мм. При цьому тільки багатоходові апарати з числом ходів мають співвідношення , близькі до 450.
У багатоходових теплообмінниках середня рушійна сила дещо менше, ніж в одноходових, внаслідок виникнення змішаного взаємного напрямку руху теплоносіїв. Поправку для среднелогаріфміческая різниця температур визначимо за формулою:
, (3.8)
, (3.9)
, (3.10)
, (3.11)
,...
