Технологический раiет аппаратуры для выщелачивания руды с последующим разделением пульпы в сгустителе и нагревом жидкой фазы в теплообменнике
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
сгустителя при 74,240С.
Расход греющего пара с учетом потерь тепла (5%) и влажности пара (5%):
,
где r =2286 кДж/кг - удельная теплота парообразования или конденсации пара.
.5.4 Выбор конструкции теплообменника
Условно принимаем Re=15000 и определим по значению Re и скорости движения жидкости по трубам число этих труб, приняв диаметр трубы 25х2 мм (где 2 - толщина стенки, мм). Из формулы для Rе получим действительную скорость осаждения:
и затем число труб:
Из условия, что для процесса теплопередачи от конденсирующегося пара к воде при вынужденном движении коэффициент теплопередачи К изменяется в пределах 800-3500 , принимаем ориентировочно К=1000. Тогда
Выбираем кожухотрубный черырехходовой теплообменник iислом труб в одном ходе 175,5 (общее число труб 702) и с внутренним диаметром кожуха 1000 мм, поверхностью теплообмена и длиной труб 4000 мм.
3.5.5 Приближенный раiет
Для слива при t = 74,24 оС критерий Прандтля Pr = 2,2, по номограмме найдем значение критерия Nu для нагревающейся жидкости в зависимости от Re. Nu =54.
Коэффициент теплоотдачи для слива сгустителя определим из критериального уравнения:
,
где ? = 0,67 - коэффициент теплопроводности слива сгустителя.
Для раiета теплоотдачи конденсирующегося греющего пара по уравнению:
,
необходимо знать длину труб L (4м).
Коэффициент ? - коэффициент, зависящий от числа труб в вертикальном ряду, для шахматного расположения труб ? = 0,57; ?г - коэффициент, зависящий от содержания воздуха в паре, ?г = 0,6; ? = 67,810-2 для воды при 89,3Со; ? = 975 кг/м2 для конденсата при 89,3 Со; ? = 34010-6 Пас.
.5.6 Уточненный раiет поверхности выбираемого теплообменника
Термическое сопротивление стенки теплопередачи и загрязнений на ней:
/Вт
где: и принимаются одинаковыми и равными с одной и другой стороны стенки; ? = 0,002 м - толщина стенки трубы; = 46,5 - теплопроводность стенки
Коэффициент теплопередачи по уточненным данным:
Требуемая поверхность теплообменника:
Принятый в раiете теплообменник с площадью теплообмена 218 м2 и длиной трубы L = 4 м, имеет запас поверхности теплообмена 9,6% и может быть принят к установке.
Необходимо проверить допущение, принятое в раiете: . Для этого по уравнению Ньютона-Фурье определим температуру стенки.
Удельная тепловая нагрузка или , с другой стороны, . Тогда:
;
;
Отсюда:
.
Для слива сгустителя при температуре 74,24 Со Pr = 2,2, а для 82,1 Со, Pr = 1,8.
Тогда:
Для данного режима работы теплообменника и в этих условиях отношение вполне допустимо.
Средняя температура стенки (87,52 + 82,1)/2 = 84,81 С0, что на 4,49 Со, отличается от максимальной температуры теплообменника.
На основании раiета выбирается кожухотрубный теплообменник с трубами диаметром 252 мм и шагом труб 32 м.
Таблица 5. Техническая характеристика сгустителя.
Технологическая ниткаЧисло теплообм.Площ. теплообм. м2Диаметр кожуха, ммЧисло трубДлина труб, ммЧисло ходовЧисло труб в одном ходе11218100070240004175,5
4. Библиографический список
1. Еремин Н.И., Наумчик А.Н., Казаков В.Г. Процессы и аппараты глиноземного производства. М.: Металлургия, 1980. 360 с.
. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. 754 с.
. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1987. 576 с.