3. Задания на расчет теплообменников
При заказе по вашим данным цена 1000р
3.1 Расчет испарителя ректификационной колонны
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант конструкции кожухотрубчатого испарителя ректификационной колонны с получением G =0,88кг/с паров водного раствора нефтяной фракции - мазут .
Кипящая при небольшом избыточном давлении и температуре t =102,6С. мазут имеет следующие физико-химические характеристики: р=957кг/м3, 0,00024ПаС, =0,0583Н/м,C=4200Дж/кгК, 0,680Вт/мК, r =2240000Дж/кг. Плотность паров при атмосферном давлении 0,65кг/м, плотность паров над кипящей жидкостью =0,6515кг/м.
В качестве теплоносителя использовать насыщенный водяной пар с давлением 0,2МПа. Удельная теплота конденсации rk=2208000Дж/кг, температура конденсации tk=119,6С. Физико-химические характеристики конденсата при температуре конденсации: 943кг/м3, 0,00023ПаС, 0,686Вт/мК.
3.2 Расчет теплообменника для испарительного толуола.
Определить основные размеры кожухотрубчатого теплообменника и подобрать нормализованный теплообменник для испарения толуола с получением G=3м/ч паров. Температура кипения t=110,8С, 870кг/м3, C=1932Дж/кг*К; 0,00024Пас; 0,1163Вт/мК; 0,0288Н/м, r =368КДж/кг. Греющий пар имеет давление 0,2Мпа: r =2208КДж/кг, t=120С. Свойства конденсата: 940кг/м3; 0,00023ПаС; 0,69Вт/мК.
3.3 Расчет кожухотрубчатого подогревателя бензола
Рассчитать и подобрать нормализованный теплообменник для подогрева G =2,10кг/с, бензола от t =20С до t =80С. При средней температуре t =0,5(20+20)=50°С. Бензол имеет следующие физико-химические характеристики: р=900кг/м3, =0,000534ПаС, =0,458Вт/мК, C=3730Дж/кгК.
Для подогрева использовать насыщенный водяной пар с давлением 0,6Мпа. Температура конденсата t=158,1С. Характеристики конденсата при этой температуре: 908кг/м3; 0,000177ПаС; 0,683Вт/мК, r=2095000Дж/кг, Pr =1,11. Расчет проводится последовательно в соответствии с общей схемой.
3.4 Расчет подогревателя толуола
Определить основные размеры кожухотрубчатого теплообменника и подобрать нормализованный теплообменник для нагрева 9,5м/ч толуола от 20 до 100С. C=1800Дж/кг*К, 0,37*10 Па*с, 0,125Вт/м*К.
Греющий пар имеет давление Pa=1,7ат, t=114,5С, r=2222КДж/кг, =0,686Вт/м*К, =943кг/м3. Термическое сопротивление загрязнений rзагр=0,000345м*К/Вт. Расчет проводится последовательно в соответствии с общей схемой.
3.5 Расчет холодильника для охлаждения кубового остатка ректификационной колонны.
Рассчитать и подобрать нормализованный теплообменник для охладителя кубового остатка ректификационной колонны в количестве G =6,2 кг/с от tн=102,5 до tк =30 С. Кубовой остаток – коррозионно активная органическая жидкость, которая при средней t=0,5(t1+t1 )=660 С имеет следующие физико-химические характеристики: 986кг/м; 0,662Вт/мК, 0,00054Пас, C=4190Дж/кгК. Коэффициент объемного расширения 0,00048 К-1. Охлаждение осуществляется водой tн=20 С, tк=40 С
Расчет проводится последовательно в соответствии с общей схемой.
3.6 Расчет теплообменника для охлаждения диэтилового эфира.
Рассчитать и подобрать нормализованный теплообменник для охлаждения 5м/ч диэтилового эфира от 330С до 60С. Эфир при средней t=0,5(33+6)=19,5 С имеет следующие физико-химические характеристики: C=2150Дж/кгК, 716кг/м3, 0,00025Па с, 0,133Вт/мК.
Диэтиловый эфир охлаждается рассолом, поступающим из холодтльной установки при температуре tн= -6 0 , tк = -2 С. Концентрация рассола 20%(масс) хлористого натрия:C=3400Дж/кгК, 0,00032Пас, 0,529Вт/мК, 1150кг/м3. Расчет проводится последовательно в соответсвии с общей схемой.
3.7 Расчет холодильника для охлаждения азота.
Рассчитать и подобрать нормализованный теплообменник для охлаждения 1240 м/ч. (считая при нормальных условиях) азот от 76°C до 31°С. Давление азота P=1,5ат, р=1,25кг/м3, C=1050Дж/кг*К, 0,0267Вт/м*К, 0,000019Па*с. Охлаждающая вода, дающая осадок водяного камня, имеет температура tн =16 С, tк =26 С, w=0,986*10 м/с, 0,61вт/мК; 998кг/м3; C =4190Дж/кгК.
3.8 Расчет дефлегматора для конденсации паров органической жидкости.
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант конструкции кожухотрубчатого дефлегматора смеси паров органической жидкости и паров воды для конденсации G=1,3кг/с паров. Удельная теплота конденсации смеси r=1180000Дж/кг, температура конденсации t=660 С.
Физико-химические свойства конденсации при температуре конденсации: 0,219Вт/мК, 757кг/м3. 0,000446 Пас. Тепло конденсации отводить водой с начальной температурой tн =180 С, tк =400 С. При средней tср=0,5(18+40)=29 С вода имеет следующие физико-химические характеристики: 996кг/м3, C =4180Дж/кгК, 0,616Вт/мК, 0,00082Пас.
Расчет проводится последовательно в соответствии с общей схемой.
3.9 Расчет конденсатора для дефлегмации паров бензола.
Рассчитать и подобрать нормализованный вариант конструкции кожухотрубчатого конденсатора для дефлегмации 3100кг/ч насыщенного пара бензола под атмосферным давлением. Жидкий бензол отводится из конденсатора при температуре конденсации t=80,1 С, r=95,5*4190Дж/кг, 0,14Вт/мК, 815кг/м, 0,00032 Па*с. Охлаждающая вода проходящая по трубам, нагревается от 160С до 400 С; 0,836*10 Па*с; 0,609Вт/мК, C=4180Дж/кгК, 996кг/м3. Суммарное термическое сопротивление загрязнений rзагр=5,87*10мК/Вт.
4. Задания на расчет абсорбера
4.1 Рассчитать подобрать нормализованный вариант конструкции абсорбера для поглощения NH3 водой; V = 5000 нм3/ч; NH3 = 0,12 мас.% Степень улавливания 96%. Температура 20 °С. Константа Генри 2070 мм рт.ст. при Р= 0,276 МПа.
4.2 Рассчитать подобрать нормализованный вариант конструкции абсорбера для поглощения CO2 водой; V = 8000 нм3/ч; CO2 = 0,2 мас.% Степень улавливания 95%. Температура 20 °С. Константа Генри 3000 мм рт.ст. при Р = 0,12 МПа.