Холодильник дистиллята ректификационной колонны

Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Кафедра оборудование и автоматизация химических производств
Курсовой проект по дисциплине "Процессы и аппараты химических технологий"
На тему: "Холодильник дистиллята ректификационной колонны"
Пермь 2021

Рассчитать и запроектировать: холодильник дистиллята ректификационной колонны
по следующим данным:
Состав дистиллята: хлороформ: 74% масс.; бензол: 26% масс.
Расход дистиллята: 21 000 кг/час
Температура дистиллята начальная: равна температуре конца конденсации
Температура дистиллята конечная: 43 °С
Давление в аппарате: 0,15 МПа
Хладоагент: оборотная вода
Давление оборотной воды (избыточное): 0,2 МПа
Температура оборотной воды начальная: 25 °С
Температура оборотной воды конечная: 55 °С

Оглавление
Введение 5
Расчёт холодильника дистиллята 6
1. Тепловой расчёт 7
1.1 Нахождение начальной температуры дистиллята 7
1.2 Нахождение средней разности температур 8
1.3 Формирование банка теплофизических свойств веществ, участвующих в процессе, и вычисление критериев Прандтля для горячего и холодного потоков 9
1.4 Вычисление тепловой нагрузки на аппарат 11
1.5 Вычисление расхода воды, необходимого для снятия тепловой нагрузки 11
1.6 Принятие ориентировочного значения коэффициента теплопередачи 11
1.7 Вычисление ориентировочной площади поверхности теплопередачи Fор 11
2. Примерный выбор аппарата 11
2.1 Принятие решения о направлении потоков 11
2.2 Вычисление необходимого числа трубок n трубного пучка 12
2.3 Выбор аппарата по ГОСТу 15120 – 79 12
3. Поверочный расчёт 12
3.1 Расчёт скорости воды в трубах трубного пучка 12
3.2 Определение режима движения воды в трубах 12
3.3 Определение критерия Нуссельта для воды при переходном движении потока внутри труб 13
3.4 Расчёт коэффициента теплоотдачи от поверхности труб к воде 13
3.5 Расчёт скорости дистиллята в межтрубном пространстве 13
3.6 Определение режима движения дистиллята в межтрубном пространстве 13
3.7 Определение критерия Нуссельта для дистиллята при Re>1000 13
3.8 Расчёт коэффициента теплоотдачи от дистиллята к трубам 13
3.9 Расчёт коэффициента теплопередачи для нового холодильника 13
3.10 Нахождение расчётного коэффициента теплопередачи 13
3.11 Определение требуемой площади поверхности теплопередачи 14
4. Расчёт гидравлического сопротивления аппарата 14
4.1 Расчёт штуцеров 14
4.2 Расчёт уточнённого значения скоростей в штуцерах 15
4.3 Расчёт гидравлического сопротивления трубного пространства 15
4.4 Расчёт гидравлического сопротивления межтрубного пространства 16
5. Прочностной расчёт аппарата 17
5.1 Выбор материалов 17
5.2 Определение прочности в рабочих условиях 17
5.3 Расчёт толщины стенки обечайки и днища 17
Заключение 18
Список используемой литературы 20