ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Изучение конструкций, технологические расчеты кожухотрубчатых теплообменников
С применением системы инженерных расчетов MathCAD решить задачу:
- теплового расчета и выбора стандартного кожухотрубчатого теплообменника типа Н или К, подходящего для реализации указанного процесса, см. таблицу 7.3.1, Приложение Б;
- определения толщины слоя изоляции стандартного кожухотрубчатого теплообменника, реализующего указанный процесс, и потерь тепла с поверхности изоляции, покрытой масляной краской, см. таблицу 7.3.2.
В отчет о выполнении задания включить формулировку задачи и необходимые комментарии к расчетным формулам.
Обозначения к таблицам:
V1, V2 - объемный расход продукта и тепло-хладагента;
11н, t2H - начальная температура продукта и тепло-хладагента;
/1к, 12к - конечная температура продукта и тепло-хладагента;
Ріабс, Р2абс - абсолютное давление продукта и тепло-хладагента; ти - материал изоляции: ти = 1 - асбестовая ткань,
ти = 2 - стекловата, ти = 3 - асбестовый шнур, ти = 4 - асбестовый картон, т и = 5 - строительный войлок, т и = 6 - асбесто-цементный раствор;
4 - допустимая температура поверхности изоляции; t0 - температура окружающего воздуха;
D - внутренний диаметр кожуха теплообменника;
L - длина кожуха и труб;
5к - толщина стенки кожуха.
|
Таблица 7.3.1 Исходные данные для расчета и выбора теплообменника
|
|
6 |
Нагревание |
Вода |
Воздух |
||||
|
2,2 |
10 |
80 |
0,1 |
12000 |
150 |
- |
0,1 |
|
7 |
Охлаждение |
Метиловый спирт |
Воздух |
||||
|
21,3 |
100 |
35 |
0,3 |
23500 |
20 |
- |
0,1 |
|
8 |
Испарение |
Толуол |
Масло АМТ-300 |
||||
|
10 |
- |
- |
0,2 |
20 |
300 |
- |
0,1 |
|
9 |
Конденсация |
Уксусная кислота |
Оборотная вода |
||||
|
4 |
- |
- |
0,15 |
- |
20 |
30 |
0,1 |
|
11 |
Охлаждение |
Воздух |
Конденсир. пар фреона-12 |
||||
|
17500 |
30 |
-5 |
0,1 |
- |
- |
- |
0,2 |
|
12 |
Охлаждение |
Бензол |
рассол (25% |
раствор CaCl2) |
|||
|
35 |
100 |
30 |
0,2 |
- |
-12 |
-4 |
0,1 |
|
13 |
Испарение |
Четыреххлористый углерод |
Конденсир. водяной пар |
||||
|
15 |
- |
- |
0,1 |
- |
- |
- |
0,5 |
|
14 |
Конденсация |
Хлорбензол |
рассол (25% |
раствор CaCl2) |
|||
|
7,5 |
- |
- |
0,08 |
25 |
-10 |
- |
0,1 |
|
16 |
Охлаждение |
Толуол |
рассол (25% |
раствор CaCl2) |
|||
|
38,5 |
110 |
25 |
0,13 |
15 |
-15 |
- |
0,1 |
|
17 |
Нагревание |
Воздух |
Конд. пар дифенил. смеси |
||||
|
14000 |
20 |
200 |
0,1 |
- |
- |
- |
0,25 |
|
18 |
Испарение |
Метиловый спирт |
Масло АМТ-300 |
||||
|
4,9 |
- |
- |
0,18 |
- |
220 |
160 |
0,1 |
|
19 |
Конденсация |
Бензол |
Воздух |
||||
|
5,2 |
- |
- |
0,25 |
17700 |
5 |
- |
0,1 |
|
21 |
Охлаждение |
Уксусная кислота |
Конденсир. пар фреона-12 |
||||
|
10,6 |
110 |
20 |
0,15 |
- |
- |
- |
0,2 |
|
22 |
Нагревание |
Этилацетат |
Вода |
||||
|
30,5 |
20 |
80 |
0,35 |
25 |
90 |
- |
0,1 |
|
23 |
Испарение |
Этиловый спирт |
Конд. пар дифенил. смеси |
||||
|
0,7 |
- |
- |
0,1 |
- |
- |
- |
0,15 |
|
24 |
Конденсация |
Метиловый спирт |
рассол (25% |
раствор CaCl2) |
|||
|
3,5 |
- |
- |
0,25 |
30 |
-10 |
- |
0,1 |
|
26 |
Нагревание |
Четыреххлористый углерод |
Масло АМТ-300 |
||||
|
52,7 |
25 |
95 |
0,35 |
75 |
300 |
- |
0,1 |
|
27 |
Нагревание |
Этиловый спирт |
Конденсир. водяной пар |
||||
|
2,7 |
5 |
65 |
0,1 |
- |
- |
- |
0,4 |
|
28 |
Конденсация |
Этилацетат |
Баражная вода |
||||
|
13,5 |
- |
- |
0,25 |
- |
8 |
20 |
0,1 |
|
29 |
Испарение |
Хлорбензол |
Конд. пар дифенил. смеси |
||||
|
2,75 |
- |
- |
0,3 |
- |
- |
- |
0,35 |
|
№ |
Процесс в межтрубном пр-ве |
Среда в межтруб. пр-ве |
ти |
оС |
t0, оС |
D, м |
L, м |
8к, мм |
|
V1, м3/ч |
оС |
оС |
Р1 аб^ МПа |
|||||
|
5 |
Конденсация |
Водяной пар |
1 |
<35 |
20 |
0,8 |
4,0 |
4,0 |
|
- |
- |
- |
0,6 |
|||||
|
10 |
Охлаждение |
Воздух |
2 |
<40 |
20 |
0,6 |
3,0 |
3,5 |
|
35000 |
170 |
55 |
0,2 |
|||||
|
15 |
Охлаждение |
Масло АМТ-300 |
3 |
<45 |
15 |
1,0 |
6,0 |
4,5 |
|
30 |
200 |
60 |
0,15 |
|||||
|
20 |
Нагревание |
25% раствор CaCl2 |
4 |
>10 |
15 |
0,4 |
2,0 |
2,5 |
|
96,5 |
-20 |
0 |
0,15 |
|||||
|
25 |
Конденсация |
Пар дифенильной смеси |
5 |
<30 |
15 |
1,2 |
4,0 |
6,0 |
|
- |
- |
- |
0,5 |
|||||
|
30 |
Испарение |
Уксусная кислота |
6 |
<40 |
25 |
0,6 |
2,0 |
3,5 |
|
- |
- |
- |
0,25 |
Контрольные вопросы
1. Какие качества кожухотрубчатых теплообменников привели к их широкому распространению в химических производствах?
2. Какова рекомендуемая разность средних температур теплоносителей в кожухотрубчатых теплообменниках типа Н? Типа К?
3. Способы уменьшения "проскока" теплоносителя в межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника.
4. При каком расположении труб в трубной решетке кожухотрубчатого теплообменника возможна механическая очистка их внешней поверхности? Внутренней поверхности?
5. С какой целью оребряют внешнюю поверхность труб теплообменников воздушного охлаждения?
