Задаем пленочный испаритель ИП-1 со следующими параметрами:
Нагревание проводится водой с , .
Конструктивные параметры теплообменника: поверхность теплообмена . , , , , вес = 230 кг , материал – нержавеющая сталь.
Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час .
Тепловой баланс пленочного испарителя.
Теплоноситель – горячая вода.
Температура горячей воды на входе – 800 С , на выходе – 400 С .
Энтальпия питательной воды: на входе при
на выходе при
КПД установки .
Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром.
Температура эфирного раствора: на входе –
на выходе –
Расход эфирного раствора – ; расход эфира при испарении: .
Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле:
.
Температурный профиль процесса представлен на рис.1.
Рис 1. График изменения температуры по площади пленочного испарителя.
Т.о., по имеющимся данным составляем тепловой баланс процесса:
, отсюда: .
Из выражения теплового баланса получаем значение расхода горячей воды:
По полученному значению массового расхода определяем скорость потока воды:
Рассчитываем поверхность теплообмена: , где:
- тепловой эффект пленочного испарителя, рассчитываем по упрощенной формуле:
- берем из справочника [1], ккал/кг
- по данным материального баланса, кг
, где:
- коэффициент теплоотдачи жидкости.
Критерий Рейнольдса для потока воды:
, где:
- скорость потока воды в межтрубном пространстве,
- эквивалентный диаметр;
- плотность воды;
- динамическая вязкость воды;
По известному значению критерия Рейнольдса определяем критерий Прандтля и критерий Нуссельта:
, где:
.
Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке α1 :
- по справочнику [1],
Коэффициент теплоотдачи от пленки к стенке α2 находим по упрощенной формуле для пленочного испарителя:
,
Таким образом, выбранный стандартный теплообменник подходит для данного процесса.
Число труб пленочного аппарата находим по упрощенной формуле:
.
Расчет теплообменника для конденсации паров эфира.
Охлаждение проводится рассолом с , .
Поверхность теплообмена . , , , , вес = 213 кг , материал – нержавеющая сталь.
Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час .
Скорость паров ДЭЭ в трубном пространстве:
Критерий Рейнольдса для паров диэтилового эфира:
, где:
- скорость паров ДЭЭ в трубах,
- внутренний диаметр труб;
- плотность паров ДЭЭ;
- динамическая вязкость ДЭЭ;
По номограмме5 определяем критерий Прандтля:
.
Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от паров ДЭЭ к стенке α2 :
, где: - по справочнику [1],
,
Обозначим выражение за «а », выражение за «b ».
, .
Пусть ,
пусть ,
пусть .
Определяем по графику ().
Находим действительное значение коэффициента теплопередачи:
Рассчитываем поверхность теплообмена: , где:
- тепловой эффект теплообменника, рассчитываем по упрощенной формуле:
- берем из справочника [1],
- по данным материального баланса, кг
<4м2 .
Следовательно, выбранный стандартный теплообменник подходит для проведения данного технологического процесса.
Тепловой баланс.
Определим количество тепла (холода), необходимое для проведения процесса.
Основной аппарат – реактор синтеза ААУЭ Р-2 ().
,
- тепло, необходимое для нагревания реакц. массы, ккал ;
, где: ,
- тепло, необходимое для нагревания аппарата, ккал ;
, где: ,
- тепловой эффект физического процесса, ккал ;
, где: .
- тепловой эффект химической реакции, ккал ; .
- потери тепла в окружающую среду, ккал ;
Реактор выпарки ацетона Р-3. Температура проведения процесса .
Тепло, которое пошло на нагревание:
,
, где: ,
, где: ,
, где: .
.
Тепло, которое пошло на охлаждение (с 550 С до 300 С ):
, где:
, где:
, где:
,
, где: ,
,
Реактор вакуумной перегонки технического ААУЭ Р-6 ().
,
, где: ,
, где: ,
, где:
,
,
,
.
Тепловой баланс испарителя эфира ИП-1:
,
, где: ,
, где: ,
, где: ,
,
.
Энергетический расчет.
1. Расход водяного пара на нагрев аппаратов.
На нагрев реактора синтеза ААУЭ (Р-2) расходуется пара:
.
На нагрев реактора выпарки ацетона (Р-3) расходуется пара:
.
На нагрев реактора вак
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.