Расчет дефлегматора для конденсации дихлорэтана

дефлегматор для конденсации дихлорэтана производительностью.doc

Технологическая часть 5
1 Теоретические основы процесса 5
2 Сравнительная характеристика аппаратов 6
3 Устройство основного аппарата 15
4 Технологическая обвязка аппарата по ГОСТ 18
5 Техника безопасности при обслуживании аппарата 19
6 Физико-химические свойства веществ 19
1 Материальный расчет 21
2 Тепловой расчет 27
3 Конструктивный расчет 30
Особенности отрасли и ее роль в народном хозяйстве находят отражение не только в показателях производства но и в экономическом назначении химической продукции в отраслевой структуре ее потребления.
Основная часть продукции химической и нефтехимической промышленности относятся к средствам производства. Сравнительно небольшое количество ее составляют продукты личного потребления.
Наиболее крупными потребителями химической продукции являются машиностроение легкая промышленность сельское хозяйство строительство и промышленность строительных материалов.
Использование химических продуктов в промышленности в качестве сырья и основных материалов как самостоятельное направление химизации возникло после создания и развития промышленности синтетического каучука пластмасс и химических волокон т. е. в 30-50х годах 19в..
В настоящее время химические полимеры служат одним из основных видов сырья и материалов в производстве орудий труда и предметов личного потребления. Они нашли широкое применение в основных производственных процессах промышленного производства и выступают наравне с природными или так называемыми традиционными материалами. Например в производстве деталей частей машин или труб пластмассы являются сырьем как и металл.
По экономической роли в текстильном производстве химические волокна не отличаются от природных как и синтетический каучук от натурального в резиновом.
Резиновые изделия являются традиционными и как правило незаменимы. Машиностроение потребляет 25-30% всех ресурсов пластмасс которые используются для производства отдельных частей деталей и элементов конструкции машин и оборудования в качестве электро- и теплоизоляции обивочных материалов фурнитуры и деталей мебели транспортных средств декоративных элементов машин.
Все более прогрессивную роль играют пластмассы обладающие термостойкостью конструкционными изоляционными фрикционными
антифрикционными и другими свойствами в совершенствовании выпускаемой и создании новой техники.
Светотехнические изделия из пластмасс обладают высокими показателями по светопрозрачности и светорассеиванию.
С применением синтетических смол из древесных отходов и малоценных пород древесины изготовляются древесные плиты фанера полностью заменяющие пиломатериалы.
В легкой промышленности химические полимерные материалы служат одним из основных видов сырья. В текстильном производстве - это химические волокна в кожевенно-обувном галантерейном производстве игрушек и других товаров личного потребления - искусственные кожзаменители пластмассы синтетический каучук.
Важное значение в текстильной промышленности приобретает получение нетканых материалов крашение химических волокон и др..
Химизация домашнего хозяйства и быта включает применение СМС чистящих полирующих химических материалов и других товаров бытовой химии изделий из пластмасс и резины в домашнем обиходе.
Химизация топливно-энергетической базы - применение физико-химических методов получения атомной или ядерной энергии как источника производства тепловой и электрической энергии и химических источников энергии используемых для специальных целей. 8 с. 63
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА
Тепловые процессы или теплообмен - обобщенное название процессов передачи энергии в виде теплоты между телами имеющими различную температуру. Движущей силой процесса теплообмена является разность температур. Причем передача теплоты осуществляется от тела с большей к телу с меньшей температурой.
Вещества участвующие в процессе перехода тепла (теплообмене) называются теплоносителями. Вещество с более высокой температурой которое в процессе теплообмена отдает тепло называется горячим теплоносителем а вещество с более низкой температурой воспринимающее тепло - холодным теплоносителем.
Существует два основных способа проведения тепловых процессов: путем непосредственного соприкосновения теплоносителей и передачей тепла через стенку разделяющую теплоносители.
При передаче тепла непосредственным соприкосновением теплоносители обычно смешиваются друг с другом что не всегда допустимо; поэтому данный способ применяется сравнительно редко хотя он значительно проще в аппаратурном оформлении.
При передаче тепла через стенку теплоносители не смешиваются и каждый из них движется по отдельному каналу; поверхность стенки разделяющей теплоносители используется для передачи тепла и называется поверхностью теплообмена.
Различают установившийся и неустановившийся процессы передачи. При
установившемся (стационарном) процессе температуры в каждой точке аппарата не изменяются во времени тогда как при установившемся (нестационарном) процессе температуры изменяются во времени. Установившиеся процессы соответствуют непрерывной работе аппаратов с постоянным режимом; неустановившиеся процессы протекают в аппаратах периодического действия а также при пуске и остановке аппаратов непрерывного действия и изменении режима их работы.
Передача тепла от одного тела к другому может происходить посредством теплопроводности конвекции и лучеиспускания.
Передача тепла теплопроводностью осуществляется путем переноса тепла при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела. При этом энергия передается от одной частицы к другой в результате колебательного движения. Передача тепла конвекцией происходит только в жидкостях и газах путем перемещения их частиц. Перемещение частиц обусловлено движением всей массы жидкости или газа (вынужденная или принудительная конвекция) либо разностью плотностей жидкости в разных точках объема вызываемой неравномерным распределением температуры в массе жидкости или газа (свободная или естественная конвекция). Конвекция всегда сопровождается передачей тепла посредством теплопроводности.
Передача тепла лучеиспусканием происходит путем переноса энергии в виде электромагнитных волн. В этом случае тепловая энергия превращается в лучистую (излучение) которая проходит через пространство и затем снова превращается в тепловую при поглощении энергии другим телом (поглощение).
Рассмотренные виды передачи тепла редко встречаются в чистом виде; они обычно сопутствуют друг другу (сложный теплообмен). Так при передаче тепла через стенку перенос тепла от горячего теплоносителя к стенке и от
стенки к холодному теплоносителю осуществляется конвекцией а через стенку - путем теплопроводности.
Потери тепла с нагретой поверхности в окружающую среду происходят путем конвекции и лучеиспускания. 8с. 63
2 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АППАРАТОВ
Классификация теплообменников.
Теплообменник - устройство в которых осуществляется теплообмен между греющей и нагреваемой средами.
В теплообменных аппаратах происходят различные тепловые процессы: охлаждение нагревание испарение конденсация кипение затвердевание и сложные комбинированные процессы. Теплообменные аппараты применяются практически во всех отраслях промышленности и в зависимости от назначения
называются подогревателями испарителями конденсаторами регенераторами парообразователями скрубберами кипятильниками выпарными аппаратами и т. д..
В зависимости от назначения производственных процессов в качестве
теплоносителей могут применяться самые различные газообразные жидкие и твердые среды.
Теплообменные аппараты по принципу действия разделяют на: поверхностные смесительные и регенеративные.
Поверхностные теплообменники: 1) с трубчатой поверхностью теплообмена - кожухотрубные (кожухотрубчатые) погруженные змеевиковые типа «труба в трубе» оросительные; 2) с плоской поверхностью теплообмена - пластинчатые спиральные с оребренной поверхностью теплообмена образованной стенками аппарата; 3) блочные; 4) шнековые.
Смесительные теплообменники: 1) градирни; 2) конденсаторы смешения; 3) аппараты с барботажем газа; 4) аппараты с погруженными горелками.
Регенеративные теплообменники: 1) с неподвижной насадкой; 2) с движущейся насадкой.
Поверхностные теплообменники. В этих теплообменниках оба теплоносителя разделены стенкой и теплота передается через стенку от одного теплоносителя к другому.
Кожухотрубчатые теплообменники применяются когда требуется большая поверхность теплообмена т. е. для испарения и конденсации теплоносителей в различных технологических процессах а также для нагревания и охлаждения жидкостей и газов.
Эскиз кожухотрубчатого теплообменника.
- кожух; 2 – трубная решетка; 3 - трубы; 4 – крышка; 5 – патрубок; 6 – опора.
Рисунок 1. Кожухотрубчатый теплообменник.
Достоинства: развитая поверхность теплообмена компактность.
Недостатки: сложность конструкции трудность очистки межтрубного
пространства значительное гидравлическое сопротивление.
Теплообменники типа «труба в трубе» состоят из нескольких элементов расположенных один над другим. Каждый элемент состоит из двух труб: наружной труб и концентрически расположенной в ней трубы. Внутренние трубы соединены между собой последовательно калачами наружные – патрубками с фланцами.
Эскиз теплообменника типа «труба в трубе».
- внутренняя труба; 2 - внешняя труба; 3 - калачи; 4 - патрубки.
Рисунок 2. Теплообменник типа «труба в трубе».
Достоинства: простота устройства и сборки доступность очистки межтрубного пространства возможность обеспечивать высокие скорости теплоносителей.
Недостатки: недостаточная поверхность теплообмена в сравнении с кожухотрубными теплообменниками громоздкость и металлоемкость.
Оросительные трубчатые теплообменники состоят из расположенных друг над другом прямых горизонтальных труб соединенных между собой калачами и орошаемых снаружи водой.
Эскиз оросительного трубчатого теплообменника.
- труба; 2 - калач; 3 - желоб для подачи воды; 4 - поддон.
Рисунок 3. Оросительный кожухотрубчатый теплообменник.
Достоинства: простота изготовления легкость монтажа очистки и эксплуатации.
Недостатки: громоздкость низкий коэффициент теплопередачи чувствительность к изменениям температуры окружающей среды.
Погруженные змеевиковые теплообменники представляют собой спиральный змеевик заключенный в корпус. Для увеличения скорости потока среды омывающей наружную поверхность змеевика в корпусе устанавливают внутренний стакан.
Эскиз погруженного змеевикового теплообменника.
– змеевик; 2 – сосуд.
Рисунок 4. Погруженный змеевиковый теплообменник.
Достоинство: простота устройства.
Недостаток: вследствие низких значений коэффициентов теплопередачи из-за свободной конвекции у поверхности труб характеризуются малой производительностью.
Пластинчатые теплообменники.
Эскиз пластинчатого теплообменника.
- нечетные каналы; 2 4 - головные плиты; 3 - четные каналы; 5 -стяжное винтовое устройство.
Рисунок 5. Пластинчатый теплообменник.
Теплоносители движутся в каналах между смежными пластинами омывая противоположные боковые стороны каждой пластины.
Достоинства: большие скорости движения теплоносителей высокие коэффициенты теплопередачи при сравнительно низком сопротивлении.
Недостатки: диапазон рабочих температур и сред ограничен термической и химической стойкостью прокладочных материалов.
Спиральные теплообменники.
Эскиз спирального теплообменника
2 - каналы для теплоносителей; 3 - перегородка; 4 5 - торцевые крышки.
Рисунок 6. Спиральный теплообменник.
Достоинства: высокие скорости движения жидкости создание чистого противотока что дает максимально достижимую среднюю разность температур и высокие коэффициенты теплопередачи; компактность.
Недостаток: сложность изготовления.
Оребренные теплообменники.
Эскиз пластинчатого калорифера.
- кожух; 2 - пластинчатые ребра.
Рисунок 7. Пластинчатый калорифер.
Такие теплообменники применяются с целью увеличения поверхности теплообмена со стороны теплоносителя имеющего низкие значения коэффициента теплоотдачи по сравнению со вторым теплоносителем участвующем в теплообмене.
Теплообменники с поверхностью теплообмена образованной стенками аппарата.
Эскиз аппарата с рубашкой и мешалкой.
- стенка; 2 - рубашка.
Рисунок 8. Аппарат с рубашкой и мешалкой.
Используются для обогрева и охлаждения реакционных аппаратов.
Блочные теплообменники.
Эскиз блочного теплообменника.
5 – горизонтальный и вертикальный каналы; 2 3 7 - прокладки; 4 6 – распределительные крышки; 8 - блок.
Рисунок 9. Вертикальный прямоугольно - блочный теплообменный аппарат.
Преимущества: сравнительная простота изготовления и компактность коррозионная стойкость; аппараты могут быть собраны без применения замазок и клеев; прочны и надежны в работе; легко разбираются и обеспечивают интенсивный теплообмен.
Шнековые теплообменники.
Эскиз шнекового теплообменника.
- корпус; 2 - рубашка; 3 4 - шнеки; 5 - сальники.
Рисунок 10. Шнековый теплообменник.
Интенсификация теплообмена осуществляется за счет непрерывного обновления поверхности материала который соприкасается со стенками аппарата. Обновление поверхности происходит в результате винтообразных валов навстречу друг к другу с одновременным перемешиванием и перемещением материала вдоль шнека.
Смесительные теплообменники.
Смесительные теплообменные аппараты широко применяемые в химической промышленности работают без разделительной стенки между теплоносителями. Поэтому теплообмен происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей и сопровождается массообменом.
Конденсаторы смешения используются для создания вакуума в различных аппаратах в результате конденсации отсасываемых из них паров. Для отвода теплоты конденсации паров служит холодная вода которая смешиваясь с конденсатом сливается в канализацию.
Противоточный смесительный конденсатор с барометрической трубкой.
Эскиз барометрического конденсатора.
- корпус; 2 - сегментные полки; 3 6 7 8 - штуцеры; 4 - барометрическая трубка; 5 - барометрический ящик.
Рисунок 11. Барометрический конденсатор.
Пар поступающий в корпус через нижний штуцер навстречу воде подающейся через верхний штуцер на сегментные или кольцевые дырчатые полки или тарелки соприкасается со стекающей водой и конденсируется. Охлаждающая вода каскадно стекает сверху вниз с одной полки на другую образуя завесу из брызг и струй. Такое устройство обеспечивает хороший теплообмен.
Прямоточный конденсатор смешения получил применение для установок
умеренной производительности и обычно располагается на том же уровне что и основные аппараты.
Эскиз прямоточного конденсатора смешения.
- сопло; 2 - корпус; 3 - центробежный насос; 4 – воздушный насос; 5 - патрубок.
Рисунок 12. Прямоточный конденсатор смешения.
Вода подается через форсунки без насоса под действием имеющегося в корпусе разряжения. Пары поступают в конденсатор сверху. Смесь воды и конденсата пара откачивается насосом. Для поддержания вакуума при конденсации воздух с некоторым количеством пара удаляется струйным насосом.
Регенеративные теплообменники.
Передача теплоты происходит посредством соприкосновения одного теплоносителя с ранее нагретыми телами - неподвижной или перемещающейся насадкой периодически нагреваемой или охлаждаемой другим теплоносителем. В качестве насадки используются огнеупорные кирпичи металлические пластины и шары и алюминиевая фольга.
Эскиз регенеративного теплообменника с неподвижной насадкой.
- левая камера с насадкой; 2 4 - патрубки; 3 - правая камера с насадкой.
Рисунок 13. Регенеративный теплообменник.
Несмотря на громоздкость регенераторов с неподвижной кирпичной насадкой они находят наибольшее применение особенно в тех случаях когда использование металла не представляется возможным. 7 с. 221
3 УСТРОЙСТВО ОСНОВНОГО АППАРАТА
Дефлегматор - предназначен для конденсации паров и подачи орошения (флегмы) в колонну; представляет собой Кожухотрубчатый теплообменник в межтрубном пространстве которого обычно конденсируются пары а в трубах движется охлаждающий агент (вода). 3 с. 325
- кожух; 2 - трубная решетка; 3 - трубы; 4 – крышка; 5 – патрубок; 6 - опора.
Рисунок 14. Кожухотрубчатый теплообменник.
Кожухотрубчатый теплообменник представляет собой аппарат состоящий из пучка труб жестко закрепленных в трубных решетках и ограниченных кожухом и крышками со штуцерами. Крышки и трубы образуют трубное пространство а между кожухом и наружной поверхностью труб имеется межтрубное пространство.
Трубное и межтрубное пространства по которым движутся теплоносители разделены между собой поверхностью теплообмена причем каждое из них может быть поделено перегородками на несколько ходов.
Для повышения коэффициента теплоотдачи со стороны жидкости движущейся в межтрубном пространстве в нем также устанавливаются перегородки. Перегородки могут быть продольными и поперечными.
Способ соединения труб в трубных решетках определяется свойствами материалов применяемых для данной конструкции. Трубя в трубных решетках
закрепляют развальцовкой сваркой пайкой и т. д..
Эскизы способов соединения труб в трубных решетках.
а - развальцовка; б - сварка; в - пайка.
Рисунок 15. Закрепление труб в трубных решетках.
Чаще используют развальцовку. Иногда трубы крепят с помощью разъемных сальниковых устройств допускающих свободное продольное перемещение труб.
Размещение труб в трубных решетках осуществляется по периметрам правильных шестиугольников по концентрическим окружностям и по вершинам квадратов.
Эскизы размещения труб.
а - по периметрам правильных шестиугольников; б - по концентрическим окружностям; в - по вершинам квадратов.
Рисунок 16. Размещение труб в трубных решетках.
Наиболее часто трубы размещают по периметрам правильных шестиугольников.
Диаметр труб и шаг трубного пучка (расстояние между осями соседних труб) существенно влияют на компактность и массу теплообменника. Для
стандартных труб с наружным диаметром dнар=16; 20; 25; 385 мм размещенных
по периметрам правильных шестиугольников принимают шаг равный при развальцовке 13 - 16dнар при сварке - 125 dнар.
Кожухотрубные теплообменники располагаются вертикально или горизонтально. 7 с. 221
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОБВЯЗКА АППАРАТА ПО ГОСТ
– теплообменник; 2 – колонна ректификационная; 3 – дефлегматор; 4 – теплообменник; 5 – кипятильник.
Рисунок 17. Технологическая обвязка узла ректификации. 2 с. 262
5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ АППАРАТА
Перед пуском в работу конденсаторов следует провести их внешний осмотр проверить исправность контрольно-измерительных или регулирующих объектов арматуры теплоизоляции проверить состояние площадок под аппаратами.
Необходимо следить за подачей воды холодильного рассола или сжиженного газа в холодильники конденсаторы. При уменьшении подачи хладоагента нужно принимать меры для снижения производительности аппаратов или их остановки.
Необходимо следить чтобы твердое покрытие площадки под теплообменником или ограждающие бортики были в исправном состоянии. Канализационные стоки лотки и приспособления для смыва разлившегося продукта должны быть исправными.
Перед началом очистки или ремонта теплообменных аппаратов вытекающие продукт и вода при открытии крышек должны быть с площадки убраны а места загрязнений засыпаны сухим песком.
При прекращении подачи воды в конденсаторы необходимо перейти на питание водой из резервного источника во избежание повышения в аппаратах давления и выброса паров и жидкого продукта наружу. В случае выброса паров и жидкого продукта на территорию установки следует немедленно вызвать пожарную часть и приступить к уборке разлившейся жидкости. 6 с. 19
6 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
-дихлорэтан (этиленхлорид хлористый этилен симдихлорэтан)
Бесцветная летучая жидкость со сладковатым запахом.
Температура кипения 0C 8347
Температура плавления 0C 5356
Технический продукт - бесцветная легколетучая жидкость с характерным запахом при влажности 01 % является гигроскопической жидкостью.
Физические свойства.
Давление паров Па 886103
Динамическая вязкость Пас 084010-3
Поверхностное натяжение Нм 322
Теплоемкость кДжкгК 1289
Теплопроводность ВтмК 0147
Теплота испарения кДжкг 3535
Теплота сгорания пара кДжкг 1134
Теплота плавления кДжкг 884
-дихлорэтан хорошо растворяется в спирте эфире нефтяных углеводородах плохо растворяется в воде.
ПДК паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений мгм3 10
ПДК в атмосферном воздухе населенных мест:
Максимальная разовая 3
-дихлорэтан вступает в реакции галогенирования дегидрохлорирования гидролиза аммонолиза цианирования этерификации алкилирования взаимодействует с SO3 и с Na2S. 4 с. 100
Производительность дефлегматора для конденсации дихлорэтана
Температура поступающих паров дихлорэтана оС 112
Температура конденсации паров оС 834
Начальная температура холодной воды оС 25
Конечная температура холодной воды оС 60
1 МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНСЫ
1.1 Среднюю температуру теплоносителей определили согласно 2 с. 67 по формуле:
где - большая и меньшая разности температур между горячим и
холодным теплоносителем оС
1.2 Тепловую нагрузку определили согласно 2 с. 65 по формуле:
где - количество теплоты отдаваемой при конденсации пара Вт;
- количество теплоты отдаваемой при охлаждении
1.3 Тепловую нагрузку при конденсации определили согласно 2 с. 65 по формуле:
где - массовый расход ДХЭ кгс;
- удельная теплота парообразования кДжкг.
1.4 Тепловую нагрузку при охлаждении определили согласно. 2 с. 65 по формуле:
- удельная теплоемкость ДХЭ ДжкгК;
- начальная температура оС;
-конечная температура оС.
1.5 Массовый расход воды определили по формуле:
где - тепловая нагрузка Вт;
- удельная теплоемкость воды ДжкгК;
- конечная температура оС.
1.6 Объемный расход ДХЭ определили по формуле:
- плотность ДХЭ кгм3
1.7 Объемный расход воды определили аналогично:
1.8 Ориентировочное значение поверхности теплообмена определили согласно 2 с. 64 по формуле:
- ориентировочное значение коэффициента теплопередачи
- средняя температура теплоносителей оС
К=300 согласно 1 с. 69
1.9 Выбрали ориентировочно теплообменник согласно 2 с. 91 по ГОСТ 15118-79 ГОСТ 15120-79 и ГОСТ 15122-79:
Диаметр кожуха D мм 600
Диаметр труб d мм20*2
Площадь поверхности теплообмена Fм2 49
Площадь самого узкого сечения потока в межтрубном пространстве
Площадь сечения одного хода по трубам S м2 0078
Направили в трубное пространство - дихлорэтан а в межтрубное - воду.
1.10 Определили какое число труб диаметром 20*2 м требуется на один ход в трубном пространстве при турбулентном режиме движения nсогласно 2 с. 104. Приняли ориентировочное значение Reор=10000.
- внутренний диаметр трубок м;
Re - критерий Рейнольдса;
- динамическая вязкость дихлорэтана Пас.
1.11 Значение критерия Рейнольдса определили согласно 2 с. 104 по
Следовательно режим движения дихлорэтана - турбулентный.
1.12 Критерий Прандтля для дихлорэтана определили согласно 2 с. 105 по формуле:
где - динамическая вязкость ДХЭ Пас;
коэффициент теплопроводности ДХЭ ВтмК.
1.13 Критерий Нуссельта определили согласно 2 с. 71 по формуле:
где - поправочный коэффициент учитывающий влияние на
коэффициент теплоотдачи отношение длины L к ее диаметру d;
Re - критерий Рейнольдса
Pr - критерий Прандтля;
=093 согласно 1 с. 70
Т. к. Ld>50 El=1 согласно 1 с. 71
1.14 Коэффициент теплоотдачи для дихлорэтана определили согласно 2 с. 70 по формуле:
где критерий Нуссельта;
коэффициент теплопроводности ДХЭ ВтмК;
- внутренний диаметр трубок м.
1.15 Критерий Прандтля для воды определили аналогично:
1.16 Скорость движения воды в межтрубном пространстве определили согласно 2 с. 80 по формуле:
где массовый расход воды кгс;
плотность воды кгм3
площадь сечения межтрубного пространства м2.
1.17 Критерий Рейнольдса для воды определили согласно 2 с. 105 по формуле:
где скорость движения воды мс;
плотность воды кгм3;
наружный диаметр трубок м;
динамическая вязкость воды Пас.
Следовательно режим движения переходный.
1.18 Значение критерия Нуссельта определили согласно 2 с. 71 по формуле:
где Re - критерий Рейнольдса
1.19 Коэффициент теплоотдачи от стенки к охлаждающей воде определили согласно 2 с. 70 по формуле:
где Nu - критерий Нуссельта;
- коэффициент теплопроводности воды ВтмК;
1.20 Термическое сопротивление загрязнений приняли: со стороны дихлорэтана r31=15800 м2КВт; со стороны воды r32=12500 м2КВт согласно 2 с. 69.
Трубы теплообменника выполнены из нержавеющей стали =175 ВтмК.
Определили коэффициент теплопередачи согласно 2 с. 105 по формуле:
где - коэффициент теплопроводности ДХЭ ВтмК;
коэффициент теплопроводности стенки ВтмК;
коэффициент теплоотдачи воды Втм2К.
1.21 Площадь поверхности теплообмена определили согласно 2 с. 64 по формуле:
где тепловая нагрузка Вт;
значение коэффициента теплопередачи Втм2К;
средняя температура теплоносителей оС
Выбрали теплообменник согласно 2 с. 91 по ГОСТ 15118-79 ГОСТ 15120-79 и ГОСТ 15122-79.
Диаметр труб d мм25*2
Площадь поверхности теплообмена F м2 49
Площадь сечения одного хода по трубам S м2 0018
2 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
2.1 Расчет проточной части трубного пространства.
2.1.1 Число трубок определили согласно 2 с. 86 по формуле:
где площадь поверхности теплообмена м2;
средний диаметр труб м;
2.1.2 Скорость движения дихлорэтана определили согласно 2 с. 77 по формуле:
где Re - критерий Рейнольдса;
- динамическая вязкость ДХЭ Пас;
- плотность ДХЭ кгм3.
2.1.3 Площадь проходного сечения трубок определили согласно 2 с. 77 по формуле:
где массовый расход ДХЭ кгс;
скорость течения ДХЭ мс.
2.1.4 Внутренний диаметр корпуса аппарата определили согласно 2 с. 79 по формуле:
где шаг размещения =32 мм;
общее число труб шт;
- коэффициент заполнения трубной решетки.
2.2 Расчет проточной части межтрубного пространства.
2.2.1 Площадь проточной части межтрубного пространства определили согласно 2 с. 80 по формуле:
где внутренний диаметр корпуса мм;
общее число труб шт.;
наружный диаметр трубок м.
2.3 Определение рабочей длины трубок.
2.3.1 Длину трубок определили согласно 2 с. 82 по формуле:
общее число труб шт.
2.4 Определение высоты теплообменника.
2.4.1 Общую высоту теплообменника определили согласно 2 с. 82 по формуле:
где рабочая длина труб м;
высота распределительной камеры м;
2.5 Определение диаметра штуцеров патрубков.
2.5.1 Диаметр штуцера для дихлорэтана определили согласно 2 с. 25 по формуле:
Приняли dусл=150 мм согласно 1 с. 55.
2.5.2 Диаметр штуцера для воды определили аналогично:
Приняли dусл=200 мм согласно 6 с. 55.
3 РАСЧЕТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Материальный баланс ректификационной колонны.
Содержание НК в дистилляте %масс 70
Содержание НК в исходной смеси %масс 29
Содержание НК в кубовом остатке %масс 1
3.1 Материальный баланс процесса ректификации определили согласно 2с.249:
3.1.1 Материальный баланс обогреваемой паром определили по формуле:
3.1.2 Материальный баланс для НК определили по формуле:
Массовый расход сырья составил 547 кгс.
Массовый расход кубового остатка составил 325 кгс.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. Химия 1991.
Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Л. Химия 1991.
Касаткин Н.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. Химия 1973.
Ошин Л.А. Промышленные хлорорганические продукты. Москва Химия 1978.
Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии М 1968.
Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности. Москва Химия 1981.
Романков П.Г. Процессы и аппараты химической промышленности Л. 1989.
Савинский Э.С. Химизация народного хозяйства и развитие химической промышленности. М. Химия 1978.

ТЕПЛО[Динарке]ОБМЕННИК.cdw

контроль и приёмку выполнить согласно "Правил
устройства и безопасной эксплуатации сосудов
давлением" и ОСТ 26-294-87
Технические требования на сварку по ОСТ 26-3-87
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Вход паров дихлорэтана
Выход паров дихлорэтана
Поверхность теплообмена

Спец Динара.cdw

01.1.31.048.06.00.00 СП
01.1.31.048.06.00.00.ВО
01.1.31.048.06.00.00.ПЗ
Пояснительная записка
Гайка М20 ГОСТ 5915-70
Болт М20х60 ГОСТ 7798-70
Шайба 20 ГОСТ 11368-78