Выбор насосов и вентиляторов
Вентилятор для подачи исходной газовой смеси
Q = Vгв = 0.336 м3/с
Выбираем центробежный вентилятор марки Ц1-1450 [3, стр. 42, табл. 9].
Насос для подачи жидкостной смеси в колонну десорбции и насос для подачи жидкости в колонну абсорбции
О = Vж = 0.482 м3/с
Выбираем осевой насос марки ОВ8-47 [3, стр. 40, табл. 4].
Расчет кожухотрубчатого теплообменника (водяного холодильника)
Расход жидкости из десорбера
=479
Примем температуру воды на входе и выходе из холодильника:
Вода из десорбера, С: 40 20 tвд н = 40 °С tвд к = 40 °С
Охлаждающая вода, С 30 10 tов н = 10 °С tов к = 30 °С
Найдем среднюю разность температур:
Дtб = tвд н - tов к = 10 °С
Дtм = tвд к - tов н = 10 °С
= 10 °С
Свойства воды при средних температурах [4, стр. 512, табл. XXXIX]
Средние температуры охлаждающей жидкости:
t20 = 20 °С t30 = 30 °С
Плотность:
с20 = 998 кг/м3 с30 = 996 кг/м3
Теплоемкость:
с20 = 4190 Дж/кг·К с30 = 4180 Дж/кг·К
Теплопроводность:
л20 = 0,599 Вт/м·К л 30 = 0,618 Вт/м·К
Динамическая вязкость:
м20 = 10-3 Па·с м 30 = 8,04·10-3 Па·с
Значение критерия Прандтля:
Рг20 = 7,02 Рг 30 = 5,42
Тепловой расчет
Тепловая нагрузка аппарата
=42·106 Вт
Расход охлаждающей воды
=502,9 кг/с
Предварительный расчет холодильника
Рассчитаем кожухотрубный теплообменник с трубами диаметром 25х2 мм и шагом труб 32 мм. Зададимся значниями Re:
Re = 20000
d1 = 0.021 м
d2 = 0.025 м
Найдем коэффициенты теплоотдачи:
В трубном пространстве
Pr = 5,42
Prст = 7,02
е1 = 1 [4, стр. 157, табл. 4-3]
=112,4
=3307,8
Выберем теплообменник:
По каталогу ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШа, 1991г., «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения» принимаем наиболее близкий к ориентированному значению площади поверхности теплообменник типа ТН, группа 101. исполнение 51-58, шестиходовой, с двумя эллиптическими крышками, диаметром кожуха 2200 мм, длиной труб - 6000мм, диаметром труб 25x2 мм и поверхностью теплообмена 1800 м2 - три штуки. [7]
Проводим поверочный расчет выбранного теплообменника:
L = 6 D = 2.2 м2
n = 3876 штук
1) В трубном пространстве:
=0,357 м/с
=9318,8
Pr=5.42
Prст = 7,02
е1 = 1
=72.7
=2139.9
В межтрубном пространстве
=1,899 м2
=0,265 м/с
=0,024 м
=6461,5
Pr=7,02
Prст = 5,42
ец = 0,6
=85,2
=2042,4
лст = 17,5
=933,5
Поверхность теплообмена:
=4514,6 м2
Имеется запас по площади: (1800x3-4514.6)/4514.6= 19.6%
Запас по площади достаточный и не слишком велик, что экономически оправдано.
Толщина обечайки кожуха теплообменника по рекомендации каталога ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШа, 1991г., «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения» принимаем 10 мм.
Диаметры штуцеров для входа и выхода охлаждающей воды но каталогу - 700 мм Диаметр штуцеров для входа и выхода охлаждаемой жидкости но каталогу - 500 мм