На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по процессам и аппаратам
На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник

На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник, состоящий из 19 латунных труб диаметром 18х2 мм, длиной 1,2 м. Достаточна ли его поверхность для конденсации 350 кг/ч насыщенного пара этилового спирта, если принять коэффициент теплопередачи равным 700 Вт/(м2·К), начальную температуру воды 150С, а конечную 350С? Конденсация спирта предполагается при атмосферном давлении, жидкий спирт отводится при температуре конденсации.

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

поверхность теплообмена имеющегося на складе теплообменника недостаточна (Fфактич.<Fнеобх; 0,251 м2 <2,436 м2).

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Согласно справочным данным, температура кипения этанола при атмосферном давлении составляет 78,30С [1, с. 541, табл. XLIV]. Именно при этой температуре будет происходить конденсация паров спирта.
Согласно справочным данным, удельная теплота парообразования этанола при температуре 78,30С составляет 849247 Дж/кг [1, с. 541, табл. XLV].
Рассчитываем количество теплоты, которое необходимо отвести от паров спирта охлаждающей водой при его конденсации:
Q=G·r,
где G – массовый расход паров спирта, кг/с; G=350 кг/ч=0,097 кг/с.
Q=0,097·849247=82376,96 Дж/с=82376,96 Вт
Составляем температурную схему процесса и рассчитываем среднюю разность температур теплоносителей:
Теплоноситель 1 (пары этанола): 78,3→78,30С
Теплоноситель 2 (вода): 15→350С
tб=78,3-15=58,30С
tм=78,3-35=38,30С
tб/tм=58,3/38,3=1,520С.
Так как tб/tм<2, то среднюю разность температур рассчитываем как среднеарифметическую:
tср=(tб+tм)/2=(58,3+38,3)/2=48,30С
Рассчитываем необходимую площадь поверхности теплообменника для конденсации заданного количества спирта:
Fнеобх=QK∙∆tcp=82376,96700∙48,3=2,436 м2
Рассчитываем площадь поверхности теплообменника, имеющегося на складе:
Fфактич.=n∙0,785∙dвн∙l,
где -число труб, шт.; n=19 шт.;
dвн – внутренний диаметр трубы, м; dвн=18-2·2=14 мм=0,014 м;
l-длина трубы, м; l=1,2 м.
Fфактич.=19∙0,785∙0,014∙1,2=0,251 м2
Сравнивая значения необходимой и фактической площадей поверхности видно, что имеющийся на складе теплообменник не обеспечит конденсацию заданного количества паров спирта

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу