В дефлегматоре конденсируется метиловый спирт с небольшим количеством этилового спирта. Температура конденсации паров дистиллята tD=65,5оC.
Температуру воды на входе в теплообменник примем 180С, на выходе 380С.
Составляем температурную схему процесса и определяем движущую силу процесса теплопередачи:
65,50С 65,50С
18 0 С 380 С
Определим среднюю температуру воды
Расход теплоты
Где r1 - удельная теплота конденсации смеси при температуре конденсации t1=65,5, r1=1087 кДж/кг.
,
где: ,
- удельная теплота конденсации компонентов А и В при температуре tD=65,5оC (табл. XLV стр.541 [1]).
.
Расход воды
кг/с,
Где с2=4190 Дж/(кг К) – удельная теплоемкость воды при средней температуре t2=280 С
Объемный расход воды
м3/с,
Где ρ2= 995 кг/м3- плотность воды при t2=280 С,
G2 =17,5 кг/с - расход воды.
Ориентировочно определяем максимальную величину площади поверхности теплообмена. Минимальное значение коэффициента теплопередачи для случая теплообмена от конденсирующегося пара органических жидкостей к воде. Кmin=300 Вт/(м2·К) (таблица 4.8 [1]). При этом
м2.
Для обеспечения турбулентного течения воды при Re>10000 скорость в трубах должна быть больше w1
м/с,
Где μ2 – динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре t2=280 С, μ2=0,818*10-3 Па с;
d2- внутренний диаметр труб, d2=0,021 м;
ρ2= 995 кг/м3- плотность воды при t2=280 С.
Число труб 25х2 мм, обеспечивающих объемный расход воды при Re=10000
.
Условию n<30 и F<130 м2 удовлетворяет теплообменник шестиходовой диаметром 800 мм с числом труб на один ход трубного пространства n=384/6=64.
Уточняем значение критерия Рейнольдса Re
.
Критерий Прандтля для воды при средней температуре t1=28 ºС равен
,
где λ1=0,605– коэффициент теплопроводности воды при t1=28 ºС (рисунок Х [1]);
с1=4190 Дж/(кг·К) – средняя удельная теплоемкость воды при t1=28 ºС (рисунок XI [1]); μ1=0,818·10-3 Па·с – динамический коэффициент вязкости воды при t1=28 ºС (таблица VI [1]).
Рассчитаем критерий Нуссельта для воды
,
где ε1=1.
Отношение (Pr1/Prст1)0,25 примем равным 1,1 (с последующей проверкой).
Таким образом, коэффициент теплоотдачи для воды равен
Вт/(м2·К).
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара смеси метанола и этанола на пучке горизонтальных труб
Дезодорация воды
Одной из актуальных проблем последних десятилетий в
области водоподготовки является необходимость дезодорации питьевой воды.
Ухудшение вкусовых качеств природных вод обусловлено их минеральн ...
Расчет ректификационной колонны
...
Анализ и технологическая оценка химического производства
...