Студенческая работа на тему:

Выбрать теплообменник для подогрева исходной смеси воды с уксусной кислотой перед подачей ее в ректификационную колонну

Создан заказ №2436340

17 ноября 2017

Выбрать теплообменник для подогрева исходной смеси воды с уксусной кислотой перед подачей ее в ректификационную колонну

Как заказчик описал требования к работе:

Выполнить контрольную по процессам и аппаратам за 2 дня в двух вариантах. Пишите сразу сколько будет стоить контрольная.

Фрагмент выполненной работы:

Выбрать теплообменник для подогрева исходной смеси воды с уксусной кислотой перед подачей ее в ректификационную колонну. Подогрев осуществляется водяным паром, имеющим избыточное давление рати. Расход исходной смеси m кг/час, концентрация уксусной кислоты в ней С. Начальная температура смеси 37 оС, конечная температура tк. Свойства смеси и водяного пара определить из справочных пособий [1] с использованием линейного интерполирования. Исходные данные для расчёта Параметр Вариант 3 C, % 22 р, ати 2,1 tк, оС 95 m∙10-3, кг/ч 15 Решение: Расход теплоты в паровом подогревателе для нагрева исходной смеси рассчитываем по формуле: Q=1,05·m·cсм·(tк-tн), где 1,05 – коэффициент, учитывающий тепловые потери в аппарате, принятые условно в размере 5% от полезно затрачиваемой теплоты; m – массовый расход исходной смеси, кг/с; m=15000 кг/ч=4,17 кг/с; ссм – теплоемкость исходной смеси при ее средней температуре в подогревателе, Дж/(кг·К); tн, tк – начальная и конечная температура смеси в подогревателе, tн=370С, tк=950С. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Среднюю температуру смеси в подогревателе определяем по формуле: tср=( tн+tк)/2=(37+95)/2=660С Теплоемкость смеси рассчитываем по формуле: ссм=сук·хук+ св·хв, где сук, св – теплоемкость уксусной кислоты и воды при средней температуре смеси в подогревателе, Дж/(кг·К); хук, хв – массовая доля уксусной кислоты и воды в смеси. Согласно справочным данным, теплоемкость уксусной кислоты и воды при 660С составляет соответственно 2220 и 4185 Дж/(кг·К). ссм=2220·0,22+ 4185·(1-0,22)=3753 Дж/(кг·К) Q=1,05·4,17·3753·(95-37)=953100 Дж/с=953100 Вт Согласно условию задачи, нагрев смеси осуществляется водяным паром с избыточным давлением 2,1 ати, что соответствует его абсолютному давлению 3,1 атм или 314107,5 Па. При указанном давлении температура греющего пара составляет 133,90С (~1340С), теплота конденсации – 2168 кДж/кг. Массовый расход греющего пара при его влажности 5% рассчитываем по формуле: Gгр.п.=Qr∙x=9531002168·103∙0,95=0,463кгс=1667кгч Требуемую площадь поверхности теплообмена рассчитываем из основного уравнения теплопередачи: Q=F∙K∙∆tcp→F=QK∙∆tcp, где К – коэффициент теплопередачи в системе, Вт/(м2·К); ∆tcp-средняя разность температур горячего и холодного теплоносителей, 0С(К). Составляем температурную схему процесса нагрева смеси в рассматриваемом теплообменнике: Теплоноситель 1 (водяной пар): 134→134 Теплоноситель 2 (холодная смесь): 37→95 ∆tб=97 ∆tм=39 ∆tпр=∆tб-∆tм2,3lg⁡(∆tб∆tм)=97-392,3lg⁡(9739)=63,730С. Коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле: К=11αсм+rст+1αгр.п, где αсм,αгр.п - коэффициенты теплоотдачи соответственно смеси и греющего пара, Вт/(м2·К); ∑rст -сумма термических сопротивлений загрязнений стенок, (м2·К)/Вт: ∑rст=1rзагр.см+δλ+1rзагр.гр.п. Теплопроводность загрязнений со стороны смеси (водный раствор органической жидкости) принимаем 1/rзагр.см=4000 Вт/(м2·К), а со стороны греющего пара - 1/rзагр.гр.п=5800 Вт/(м2·К). Теплопроводность стали λст=46,5 Вт/(м·К). В проектируемом теплообменнике предусматриваем использование труб диаметром 25х2 мм, то есть δ=0,002 м. Таким образом, получим: ∑rст=14000+0,00246,5+15800=4,654∙10-4 (м2∙К)/Вт Для последующих расчетов определяем физико-химические показатели смеси при температуре 660С по правилу аддитивности (табл...Посмотреть предложения по расчету стоимости