> Гідравлічний опір трубного простору одно:
?
? Па.
Число рядів труб, омиваних потоком в міжтрубному просторі:
.
Округляючи в більшу сторону, отримаємо. Число сегментального перегородок. Діаметр штуцерів до кожуха м. Швидкість потоку в штуцерах складе:
м/с.
Швидкість рідини в найбільш вузькому перерізі трубного простору площею м 2 дорівнює:
м/с.
Опір міжтрубному простору одно:
,
?
? Па.
. 1.3 Розрахунок теплообмінника-рекуператора
Індексами 1 і 2 позначимо воду на абсорбцію і воду на регенерацію відповідно.
Потік води на абсорбцію надходить з? С і з розрахунків вище охолоджується до? С. В трубне простір з меншим прохідним перетином направляємо воду на регенерацію, а в міжтрубному просторі з потрібною витратою кг/с буде вода на абсорбцію відповідно. Вода, що виходить з абсорбера, має задану температуру в колоні, тобто ? С, задамося що після теплообмінника-рекуператора виходити буде при? С.
Складемо температурну схему.
Малюнок 3.3 - температурна схема процесу
З малюнка видно, що:
? С,
? С.
З причини того, що
,
то середньоарифметична різниця температур,? С, визначається за формулою:
, (3.33)
? С.
Середня температура води на регенерацію:
? С.
Середня температура води на абсорбцію:
? С.
Обчислимо теплове навантаження:
Вт
Розрахуємо витрата води на регенерацію:
кг/с.
У таблиці (3.3) представлені фізико-хімічні характеристики при температурах і.
Таблиця 3.3 - фізико-хімічні характеристики
t 1 t 2?, кг/м 3 974,1706927,8959?, Вт/(м * К) 0,67430,617?, Па * с0,3847 * 10 - 3 0,7063 * 10 - 3 c, Дж/(кг * К) 41904273,8715
Необхідні значення візьмемо з таблиці (3.3) і приймемо орієнтовне значення, що відповідає перехідному режиму режиму течії в трубах. Очевидно, такий режим можливий в теплообміннику, у якого число труб, що припадає на один хід, одно:
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:
м 2.
Теплообмінники з близькою поверхнею мають діаметр кожуха 273 мм. При цьому вибрати можна тільки одноходовой апарат. У багатоходових теплообмінниках середня рушійна сила дещо менше, ніж в одноходових, тобто при розрахунку теплообмінника-рекуператора знаходити і враховувати поправку не будемо. Тепер проводимо уточнений розрахунок наступного варіанти:
мм; мм; ; ; м 2; м.
Розрахуємо параметри в трубному просторі.
Знаходимо і, необхідні значення візьмемо з таблиці (3.3):
,
.
Знаходимо критерій, для вибору, щільності кг/м 3 і кг/м 3 відповідно при? С і? С:
, (3.34)
, (3.35)
,
.
Відповідно до формули (3.36) коефіцієнт тепловіддачі до рідини, що рухається по трубах турбулентно дорівнює:
, (3.36)
Поправкою тут можна знехтувати, оскільки різниця температур газової суміші і стінки не велика (менше? С).
?
? Вт/(м 2 * К).
Площа перерізу потоку в міжтрубному просторі між перегородками м 2; тоді:
,
.
Після розрахунків знаходимо за формулою (3.32):
