Расчет конденсатора — страница 3

(толуол) [ 1 ] Таблица № 1 T° P°нк P°вк П Xнк Y* нк 86 912 365 912 1 1 88 963 387 912 0,91 0,96 90 1016 408 912 0,82 0,91 92 1081 440 912 0,73 0,86 94 1147 472 912 0,65 0,81 96 1212 504 912 0,57 0,75 98 1278 536 912 0,50 0,70 100 1344 571 912 0,44 0,64 102 1424 607 912 0,37 0,57 104 1504 643 912 0,31 0,51 106 1584 679 912 0,25 0,43 108 1644 715 912 0,21 0,37 110 1748 751 912 0,12 0,23 112 1846 795 912 0,11 0,22 114 1944 839 912 0,06 0,12 116 2042 883 912 0,02 0,04 117 2091 905 912 0,005 0,01 Рисунок № 1 Рисунок №2 Температура конденсации равна 89°С tгн 89º tгк tхк=45º tхн=15º Рисунок №3 Температурная диаграмма. По формуле (4) найдём

энтальпии при заданных температурах: Ср15= 4173,24 Дж/кг град.. [ 1 ] Cp45=4183,715 Дж/кг град. [ 1 ] I15вода = 4173,24 · 15 = 62598,6 Дж/кг , I45вода = 4183,715 · 45 = 188267,1 Дж/кг , Для нахождения удельной теплоты фазового перехода воспользуемся формулой: Rсм = r1 x1 + r2 x2 (5) x – массовая доля компонента в смеси кгком./кгсм. , Ма · х х = ────── Мсм 78 · 0,92 Х = ───────── = 0,78 кмоль ком./кмоль см., 92 хбензол = 0,78; хтолуола = 1 – 0,78 = 0,22 r бензола = 418203,9

Дж/кг , rтолуола =418455,3 Дж/кг [ 1 ] rcm = 418203.9 * 0.92 + 418455.3 * 0.08 = 418223.9 Дж/кг Из формулы (3) найдём расход холодного теплоносителя: 0,95 · 418223,9 · 6500 Gx = ────────────────── = 5,7 кг/с (188267,1 – 62598,6) · 3600 Зная расход холодного теплоносителя и энтальпии при заданных температурах найдем тепловую нагрузку аппарата по правой части уравнения (3). Q = Gх ( Iхк - Iхн ) Q = 5,7(188267,1-62598,6)=716310,45 Вт 1.1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВИЖУЩЕЙ

СИЛЫ ПРОЦЕССА В самом общем случае температуры теплоносителей могут изменяться, а могут оставаться постоянными вдоль поверхности теплопередачи. Часто встречаются такие варианты, когда температура одного теплоносителя не изменяется, в то время как другого - изменяется (увеличивается или уменьшается). В этих случаях для расчета процесса теплопередачи вводят понятие о средней движущей силе процесса теплопередачи. На практике

среднюю движущую силу процесса теплопередачи рассчитывают следующим образом [1]: ∆tб - ∆tм ∆tср = ───────── (6) ln (∆tб / ∆tм ) где ∆tб = tгн – tхн =89° – 15° = 74°C ∆tм = tгн –tхк = 89° – 45° = 44°C 74 - 44 ∆tср = ─────────── = 58°C ln (74 / 44) 1.1.3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУР ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ Процесс конденсации насыщенного водяного пара ведётся при постоянной температуре. Эта

температура и будет средней температурой горячего теплоносителя. Среднюю температуру холодного теплоносителя вычислим по формуле: tхср = tгср - ∆tср = 89° - 58° =31°С 1.1.4. НАХОЖДЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ Вначале на первом этапе принимаем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи Кор. и рассчитываем ориентировочное значение теплопередающей поверхности Fор. По уравнению (2) . После этого по ориентировочному