Задание
на курсовое проектирование
по дисциплине Процессы и аппараты химической технологии
Студент группа ХТБ-317
(Ф.И.О. полностью)
1. Тема проекта Расчет системы охлаждения метилового спирт производительностью 5 кг/с
2. Срок сдачи студентом законченного проекта_____________________________________
3. Исходные данные к проекту: теплоносители: горячий-метиловый спирт, холодный-вода. Расход первого теплоносителя - 18 кг/ч, начальная температура первого теплоносителя-600С, конечная температура первого теплоносителя-250 С, начальная температура второго теплоносителя 160С, конечная температура второго теплоносителя 320 С. Давление в теплообменном аппарате Р=1 атм.
4. Содержание проекта: Рассчитать и подобрать стандартный теплообменник с расходом G, горячего теплоносителя с t1н и t1к и подобрать технологическую схему, в которой возможно применение данного теплообмена. холодного теплоносителя с t2н и t2к
4.1. Разделы пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): Расчет теплообменника типа спиральный. Расчет гидравлического сопротивления теплообменника. Поверочный расчет теплообменника. Расчет диаметров штуцеров.
4.2. Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей) материала : Технологическая схема (1лист ). Чертеж теплообменника (1 лист).
5. Основная рекомендуемая литература: И.Л. Иоффе, Проектирование аппаратов. Ю.И. Дытнерский, Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию.,М.- 1991., А.Г. Касаткин, Основные процессы и аппараты химической технологии., М.,-1971
6. Дата выдачи задания _________________________________________________________
Зав. кафедрой ________________________________________________________________
(подпись, дата)
Руководитель ________________________________________________________________
(подпись, дата)
Студент______________________________________________________________________
(подпись, дата)
2 .Материальный и тепловой расчет Температурный режим аппарата.
Так как при непрерывно изменяющихся температурах теплоносителей лучшие результаты (снижение расхода теплоносителей) дает противоточное движение, то принимаем противоточную схему движения теплоносителей: пар поступает в межтрубное пространство, а раствор двигается по внутренней трубе.
Средняя разность температур теплоносителей:
большая разность температур:
Δtб = t1н – t2к = 60– 32 = 28 ºС;
для холодного теплоносителя:
Δtм = t1к – t2н = 25 – 16 = 9 ºС
Так как отношение Δtб/Δtм = 28/9 = 3,11 > 2, то средний температурный напор определяется как среднеарифметическая величина:
Δtср = (28-9)/ln(28/9)= 16,7 ºС
Средняя температура горячего теплоносителя:
t1ср = (t1н + t1к)/2 = (60+25)/2 = 42,5 ºС
Средняя температура холодного теплоносителя:
t2ср = (t2н + t2к )/2= (16+32)/2= 24 С.
На основании средних температур находим следующие физико-химические параметры [1]:
для метилового спирта:
ρ1=771 кг/м3 ;
=0,1258
Вт/(м∙К);
=4,37∙10-4
Па
с;
с1=1785 Дж/(кг К);
для воды:
ρ2=997 кг/м3 ;
=0,605
Вт/(м∙К);
=0,914∙10-3
Па
с;
с2=4.19∙103 Дж/(кг К);