Кипятильник - Ректификационная установка
Кипятильник установлен вне колонны, что создает удобства для эксплуатации, ремонта и улучшает процесс теплопередачи. Он представляет собой вертикальный кожухотрубчатый одноходовой теплообменник, в котором по трубам циркулирует нагреваемая жидкость, а межтрубное пространство обогревается водяным насыщенным паром.
Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара к стенке определим по выражению
Где - теплопроводность конденсата, ; - плотность конденсата, ; - удельная теплота конденсации водяного пара, Дж/кг; - динамический коэффициент вязкости конденсата, Па-с; - высота трубы теплообменника, м; q - удельный тепловой поток, . Здесь все теплофизические величины взяты при температуре конденсации пара °С.
Температуру кипения смеси бензол - толуол в кипятильнике принимаем равной температуре чистого толуола tКип = 124,3°С при абсолютном давлении РК. абс=0,15 МПа.
Принятое избыточное давление в кипятильнике равное РК. изб= 0,05 МПа, величина складывается из гидравлического сопротивления колонны и статического давления столба жидкости, высота которого определяется от середины трубок кипятильника до уровня свободной поверхности жидкости в колонне.
Для расчета коэффициента теплопередачи от стенки труб к нагреваемой жидкости определим теплофизические величины чистого толуола при температуре кипения в кипятильнике tКип = 124,3°С [1]:
- плотность жидкости
-плотность пара
;
-коэффициент динамической вязкости
;
-коэффициент кинематической вязкости
;
- коэффициент поверхностного натяжения
;
- коэффициент теплопроводности
.
Коэффициент теплоотдачи от стенки труб к кипящей жидкости
B - безразмерный коэффициент, определяемый из выражения
Где.
Принимаем тепловые проводимости загрязнений стенок кипятильника со стороны:
-конденсирующего пара
;
-кипящей жидкости
.
Тепловая проводимость стенки
;
Откуда находим ее термическое сопротивление:
.
Удельный тепловой поток определяем по выражению
Или, где,
Где.
Здесь К - коэффициент теплопередачи ; - движущая сила процесса теплопередачи, К.
Подставив значение величин в формулу удельного теплового потока, получим
После преобразования данного уравнения находим
.
Уравнение решим графоаналитическим методом. Задаваясь значениями q, вычисляем левую часть уравнения, которую обозначили через y. Результаты расчетов сводим в табл. 1 и представим на рис. 3.
Рис. 3 График определения удельного теплового потока
Таблица 1
Q |
Y | |||
11000 |
0,913 |
4,268 |
11,794 |
5,27 |
10000 |
0,804 |
3,888 |
11,428 |
4,42 |
9000 |
0,699 |
3,492 |
11,038 |
3,53 |
Из рис.6 следует что удельный тепловой поток кипятильника равен
Q = 7300.
Площадь поверхности теплоотдачи кипятильника:
.
Выбираем кипятильник с площадью поверхности теплообмена, равной 159[4].
Разность температур кожуха кипятильника и греющих трубок равна:
Наибольшая допустимая разность температур для кипятильников жесткой конструкции с диаметром кожуха 1200 мм и давлением в нем менее 1 МПа составляет 60 К. Поэтому выбираем теплообменный аппарат с жестко закрепленными трубными решетками типа Н.
Диаметр штуцера входа нагреваемой жидкости DВх=100 мм, выхода нагретой DВых=300 мм. Соответствующие диаметры штуцеров колонны и кипятильника равны.
Условное обозначение аппарата: Испаритель 600 ИН-2-6-6-М1-0/3-гр. Б, ГОСТ 15119-79 [4].
Похожие статьи
-
Тепловой расчет установки - Ректификационная установка
Теплой поток, отводимый в дефлегматоре при конденсации пара, найдем по формуле: КВт, Где кДж/кг, Здесь rБ и rТ- удельные теплоты конденсации бензола и...
-
Надежная работа переливного устройства определяется скоростнями движения в перетоке и зазоре между нижним срезом переточной трубы и основанием кармана....
-
Определение толщины слоя термоизоляции аппарата - Ректификационная установка
Учитывая значительные габариты промышленной ректификационной колонны, ее и часть теплообменного оборудования монтируют вне помещения. Определим толщину...
-
Расчет теплообменных аппаратов, Дефлегматор - Ректификационная установка
Дефлегматор Для конденсации паров, выходящих из ректификационной колонны принимаем дефлегматор водяного охлаждения. Выбирая его тип, определим площадь...
-
Число реальных тарелок и высота колонны - Ректификационная установка
Действительное число тарелок определяем через средний коэффициент полезного действия (КПД) колоны. Средний КПД колонны найдем по рис.19 [3]. Для этого...
-
Количество орошения и число теоретических тарелок, Материальные потоки - Ректификационная установка
Для технологического расчета ректификационной колоны необходимо построить зависимость между фазами в координатах у - х и диаграмму t - х, у (рис. 2)....
-
Технологический расчет, Материальный баланс - Ректификационная установка
Рассчитать тарельчатую и насадочную ректификационные установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол - толуол. Исходные данные:...
-
Простые и сложные ректификационные колонны - Промышленные установки нефти и газа
Для осуществления процесса перегонки используют ректификационные колонны. Различают колонны простые, для разделения сырья на два компонента (дистиллят и...
-
Определим необходимую площадь поверхности теплообмена и подберем стандартный холодильник дистиллята. Принимаем на выходе из холодильника температуры...
-
Гидравлический расчет аппарата, Определение диаметра колонны - Ректификационная установка
Определение диаметра колонны Диаметр тарельчатой колонны определяют, исходя из величины рабочего сечения тарелки. Под рабочим сечением тарелки понимают...
-
Введение - Ректификационная установка
Ректификационный установка орошение колонна Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных...
-
Технологическая схема ректификационной установки - Ректификационная установка
Принципиальная схема ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол - толуол показана на рис 1. Исходная смесь из...
-
Расчет толщины стенки корпуса колонного аппарата, Заключение - Ректификационная установка
Определение толщины стенки колонны проводим на примере тарельчатого аппарата, в котором перерабатываемая среда является агрессивной. Наиболее устойчивой...
-
Расчет высоты сливного порога, Межтарельчатый унос жидкости - Ректификационная установка
Высоту сливного порога вычислим для верхней и нижней частей колонны. Для этого определим высоту слоев жидкости над сливными порогами и глубину барботажа...
-
Задача светотехнического расчета определить потребляемую мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате прямого...
-
Общие сведения о перегонке и ректификации - Промышленные установки нефти и газа
С основными закономерностями процессов физической переработки нефти и газов, в частности, перегонки и ректификации, а также конструкцией и принципами...
-
В зависимости от исходного состава нефти может варьироваться принципиальная схема установки. Обычно установки предлагаются комплексом ЭЛОУ + АВТ....
-
При значительных напряжениях в конкурсе необходима установка линзового компенсатора. Определение коэффициента у, определяющего гибкость компенсатора Где...
-
Расчет и подбор компрессора Холодильный компрессор - агрегат, отвечающий за сжатие и перекачку паров хладагента используется в промышленности и в...
-
Установка 5-210 - Установка стабилизции конденсата (A/B/C) - Оборудование нефтяной компании
Конденсат с ловушек направляется регулируемым потоком на 3 параллельные линии стабилизации. Барабан подачи сырья в стабилизатор 5-210-VS-01 имеет...
-
Установка 5-343- Осушка и регулировние по точке росы сырого газа НД - Оборудование нефтяной компании
Газ дегазации со установки стабилизации конденсата, имеющий высокое содержание легких углеводородов и меркаптанов сжимается до давления 49 бар и...
-
Средства контроля АК-2 - Модули. Базовый модуль - предназначен для управления центральной холодильной машиной Модули расширения. В сложных системах могут...
-
Для управления установкой нами запроектирован микропроцессорный контроллер АК2 - РС301А, производства компании "Danfoss" (Дания). Общие сведения Основное...
-
Холодильная автоматизированная установка состоит из трех компрессоров (КМ), оснащенных устройствами автоматической защиты, маслоотделителя (МО), сборника...
-
Устройство и принцип работы котлов - Котельные установки
Паровой или водогрейный котел представляет собой устройство в виде металлического сосуда, который обогревается продуктами сгорания топлива и служит для...
-
Цель расчета теплопритоков: определение суммы всех теплопритоков, поступающих внутрь холодильника. Теплопритоки в охлаждаемые камеры поступают различными...
-
Установка 5-214 - Демеркаптанизация газолина - Оборудование нефтяной компании
Конденсат экспортируется посредством трубопровода Каспийского Трубопроводного Консорциума (КТК) и, следовательно, должен соответствовать необходимым...
-
Расчетный бактерицидный поток определяется по формуле 121 [10] Где - коэффициент поглощения облучаемой воды в см-1, равный для обработанной воды...
-
Расчет общих технических характеристик Процентное содержание углерода в топливе, СТ: CТ = 87,00 % - принимается из опыта эксплуатации. Процентное...
-
Установка 5-201/202 - Конденсатные ловушки СД и НД - Оборудование нефтяной компании
Многофазовый поток, поступающий с манифольдов скважин непосредственно направляется на две паралельные конденсатные ловушки СД 5-210-VQ-01A/B. Они...
-
Толщина теплоизоляционного слоя дИЗ для теплоизоляционных конструкций здания холодильника, м Диз = лиз{Rн-[1/?н+?(дi/лi ) + 1/ ?в]} Где...
-
Производительность замораживающих устройств ( СМА ), т / сут Gзам = ( 0,5...1,0 ) %от Еобщ Gзам = 0,5 - 2200 /100 = 11 По величине производительности...
-
Технические условия качества по долгосрочной поставке следущие: Точка росы по углеводородам -10ОС в диапазоне от 1 до 80 бар Точка росы по воде -20ОС при...
-
Расчет и выбор сечения проводов осветительной сети обеспечивает: - отклонение напряжения у источников света в допустимых пределах; - нагрев проводов не...
-
Входное оборудование, Установка 5-130 - Входные манифольды - Оборудование нефтяной компании
Пластовая жидкость будет транспортироваться с промысла на КПК посредством сборной системы шлейфов и сети трубопроводов. Трубопроводы оборудованы...
-
№ по плану Наименование Площадь, м2 Норм. Освещ., лк 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Окрасочный участок Компрессорная Коридор Уборная Гардеробная Душевая...
-
Установка стаціонарних газоаналізаторів - Аналіз складу газу
При установці газоаналізатора велике значення має правильний вибір місця для відбору проби димових газів, що повинна найбільше повно характеризувати...
-
Вентиляция в производственном помещении - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Вентиляционные системы устанавливаются для поддержания нормативных метеорологических параметров в помещениях разной функциональности. Классифицировать...
-
Параметры работы Для нормальной работы установки должны применяться вода со следующими параметрами: 1) жесткость карбонатная не более 2,5 мг. экв/л; 2)...
-
Эксплуатация винтового фреонового компрессора, а так же рассмотрим схему заправки маслом Эксплуатация-стадия жизненного цикла изделия, на которой...
Кипятильник - Ректификационная установка