Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Легких Б.М - 4 стр.

     1 Тепловой расчёт

      Теплообменник колонны синтеза аммиака работает в условиях высокого дав-
ления, коррозионной среды и высоких температур. Конструкция теплообменника
должна быть компактной, простой и надёжной в работе. В соответствии с этими
требованиями выбираем кожухотрубчатый теплообменник со стальными цельнотя-
нутыми трубами, диаметр принимается согласно сортамента. Скорость движения га-
зовых смесей в теплообменнике принимается в пределах 1,5÷5,5 м/с. Обычно ско-
рость в трубах принимается меньше, чем в межтрубном пространстве. При выпол-
нении курсовой работы эту разницу можно принять в пределах 3÷5 %.
      Исходя из конструктивных особенностей колонны и температурных условий
принимаем, что горячий газ проходит по трубкам, а холодный – в межтрубном про-
странстве. В случаях, когда теплоносителями являются смеси газов, для удобства
расчёта целесообразно исходные данные о расходах и составах газовых смесей вы-
ражать в различных единицах. Параметры горячего газа сводятся в таблицу 1, хо-
лодного газа – в таблицу 2.


Таблица 1 – Параметры горячего газа
                           Состав в %   V1,       β1,      G1,    Состав в %
 Компонент Моляр. масса
                            объемн.     м3/ч    кмоль/ч    кг/ч    массов.
H2               2,016
N2               28,02
NH3             17,034
CH4              16,03
Итого:            ––

Таблица 2 – Параметры холодного газа
              Молярная     Состав в %   V2,      β2,      G2,     Состав в %
Компонент
               масса        объемн.     м3/ч   кмоль/ч    кг/ч     массов.
H2              2,016
N2              28,02
NH3            17,034
CH4             16,03
Итого:           ––

      Определим тепловую нагрузку аппарата Q и конечную температуру холодного
газа t . Для определения указанных величин необходимо установить характер из-
     11
     2

менения теплоёмкости рабочей среды при изменении температуры и рабочего дав-
ления C=f(t, P).
      Исходя из опытных данных удельной теплоёмкости всех компонентов, входя-
щих в перерабатываемую смесь газов, вычислим удельную теплоёмкость смеси.
   Удельная теплоёмкость смеси рассчитывается по следующей зависимости:


                                                                               4