Процессы и аппараты химической технологии (стр. 9 из 9)

.

Получаем

.

Средняя температура раствора:

,

где

;

.

Расход раствора:

.

Количество теплоты, которое необходимо забрать у раствора:

,

где

- удельная теплоемкость раствора, рассчитанная по формуле 3.11 при и % масс.

По формуле 3.12 удельная температура воды при

равна:

.

Тогда по формуле 3.11:

, получаем:

.

Расход воды:

,

где

- теплоемкость воды при средней температуре . По формуле 3.12 находим:

.

Тогда

.

Принимая по (/1/, табл. 4.8 стр. 172) ориентировочный коэффициент теплопередачи

, рассчитываем ориентировочную поверхность теплопередачи:

.

Проходное сечение

трубного пространства рассчитываем по формуле 3.24, где - внутренний диаметр труб; - динамический коэффициент вязкости начального раствора при средней температуре ; Re – критерий Рейнольдса.

По формуле 3.21 при

для воды получаем:

,

а по формуле 3.20:

,

для раствора находим:

,

Для обеспечения интенсивного теплообмена подбираем аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Раствор направляется в трубное пространство, греющий пар – в межтрубное.

Максимальное проходное сечение по трубам

считаем при критерии Рейнольдса :

,

минимальное – при

:

.

Проходное сечение межтрубного пространства рассчитываем по формуле:

,

где

- наружный диаметр труб; - динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре ; Re – критерий Рейнольдса.

По формуле 3.21 получаем:

Максимальное проходное сечение межтрубного пространства

считаем при критерии Рейнольдса :

.

Минимальное проходное сечение межтрубного пространства

считаем при критерии Рейнольдса :

.

Полученное оценочное значение поверхности теплопередачи

с учетом и позволяет сделать вывод о том, что в качестве холодильника может быть использован кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с внутренним диаметром кожуха , числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением трубного пространства , проходным сечением межтрубного пространства и числом рядов труб .

3.9 Определение расходов греющего пара и воды на всю установку

Расход греющего пара:

,

где

- расход пара на подогрев раствора, - расход пара на выпаривание.

Расход воды:

,

где

- расход воды в барометрическом конденсаторе, - расход воды в холодильнике.

Выводы по проекту

В данной курсовой работе представлен процесс выпаривания раствора хлорида аммония.

В результате приведенных выше расчетов были выбраны следующие аппараты:

- выпарной аппарат: тип 1 исполнение 2 группа А – выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой и трубой вскипания с площадью теплообмена

(по внутреннему диаметру трубы);

- Для подогрева мы выбираем: 2-у ходовый теплообменник, с внутренним диаметром кожуха

, числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением и числом рядов труб , расположенных в шахматном порядке.

-барометрический конденсатор диаметром

с высотой трубы 7,585м. (/5/, табл. 2.7 стр. 26).

- вакуум насос типа ВВН1-3 мощностью N=4,95 кВт

- холодильник: кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с внутренним диаметром кожуха

, числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением трубного пространства , проходным сечением межтрубного пространства и числом рядов труб .

Расход греющего пара на всю установку:

.

Расход воды на всю установку:

.

Среда раствора хлорида аммония относится к слабоагрессивным средам, поэтому в качестве основного конструкционного материала для всех аппаратов применима сталь Ст3кп.

Литература

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.- корр. АН СССР П. Г. Романкова, - 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

2. Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю. И./Под редакцией Дытнерского Ю. И., 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1991. – 496с

3. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Краткие справочные данные: Метод. указания/ЛТИ им. Ленсовета. – Л.: 1989. – 40 с.

4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, 8-е изд., М.: Химия, 1971. – 784 с.

5. Методическое пособие №705