Производство 1,2-дихлорэтана

По т. 4.8. K800 Вт/(м×К) [8]

[8]

7.3.6 Выбираем по ГОСТ 15120–79 теплообменник [8]

F = 961 м

Д6 height=25 src="images/referats/13728/image109.png">= 1200 мм

= 20х2 мм

= 1701 шт.

одноходовой

= 9,0 м

S между перег.=18,7×10-2 м2

S сечения одного хода по трубам = 34,2×10-2 м2

Проведём уточненный расчет

7.3.7 Межтрубное пространство (вода)

Критерий Рейнольдса

где – эквивалентный диаметр, м

m – вязкость воды при средней температуре

m=996 кг/м [8]

r=804Па×с [8]

При 10000 Критерий Нуссельта

(Рr/Prст) 0,25 [8]

Критерий Прандтля

Рr = , [8]

где – коэффициент теплопроводности, Вт/(м×к).

= 0,601 Вт/(м×к)

Рr = ,

Поправкой (Рr/Рrст)0,25 можно пренебречь, т. к. разность температур невелика (Рr/Рrст)0,25 » 1.

= 245

Коэффициент теплоотдачи для воды

[8]

7.3.8 Коэффициент теплоотдачи для ДХЭ

Трубное пространство

Примем скорость ДХЭ в трубах 0,5 м/с

wДХЭ = 0,5 м/с

Re = =

rДХЭ = 1207 кг/м3 при средней температуре

mДХЭ = 574 10-6 Па×c

(по программе физико-химические свойства веществ FIS-HIM).

Рr =

λ ДХЭ = 0,121 Вт/(м×К)

СДХЭ = 1323 Дж/(кг×К) (по программе FIS-HIM).

При Re = 10 4 – 5 ×106; Рr = 0,6 – 100

Критерий Нуссельта

Nu = 0,023× Re 0,8 ×Pr 0,4 × (Pr/Prст)0,25 [8]

Nu = 0,023× 16822 0,8 ×6,3 0,4 = 115

Поправкой (Pr/Prст)0,25 » 1 можно пренебречь

Коэффициент теплоотдачи для ДХЭ

7.3.9 Тепловая проводимость стенки и загрязнений

по таблице ХХХI rв, rДХЭ [8]

= 46,5 Вт/(м×к) по таблице [8]

rв = 5800 Вт/м2 ×к)

rДХЭ = 2900 Вт/м2 ×к)

s= 0,002 мм

Коэффициент теплоотдачи

[8]

7.3.10 Вт/(м2×К)

7.3.11 Расчетная площадь поверхности теплообменника

=

7.3.12. Определим запас площади поверхности теплообмена.

Запас площади поверхности теплообмена достаточен.

Окончательные параметры аппарата принимаем:

Одноходовой кожухотрубный теплообменник с поверхностью теплообмена

F = 961 м2, Дкожуха-1200 мм, d трубы = 20 × 2 мм, количество труб n = 1701, высота труб Н = 9 м.

8. Механические расчеты

8.1 Расчет реактора прямого хлорирования этилена

Исходные данные для механического расчета аппарата приняты на основании технического паспорта действующего реактора:

1. Расчетное давление, Рр = 6 кгс/см2 (0,6 МПа)

2. Давление испытания, Ршп = 7,8 кгс/см2 (0,78 МПа)

3. Расчетная температура, t = 55 0С

4. Допускаемое напряжение металла, G = 1600 кгс/см2

5. Коэффициент прочности сварного шва, φр = 0,9

6. Прибавка к расчетным толщинам, С = 0,2; С3 = 0,2

7. Внутренний диаметр аппарата и днища, D = 130 см

8. Материал обечайки; сталь 15Х СНД ГОСТ – 19828 – 79

9. Материал днища: сталь 09Г2С ФВ ГОСТ – 5520 – 79

10. Радиус кривизны в вершине днища: R = 130 см.

8.1.1 Расчет обечайки нагруженной внутренним давлением. Рр=13 кгс/см2

Толщина стенки

S ≥ SR + C

где SR – расчетная толщина

SR =[11]

SR=

S=0,27+0,2 = 0,47 см или 4,7 мм

Исполнительная толщина

Sиспол = 0,5 см или 5 мм

Допускаемое внутреннее избыточное давление

[11]

8.1.2 Расчет эллиптического днища (крышки)

Толщина стенки:

SI = SIR + C

где SIR – расчетная толщина.

SIR=

SIR=см или 2,7 мм

SI = 0,27+0,2 = 0,47 см или 4,7 мм

Исполнительная толщина:

Sиспол= 0,5 см или 5 мм

2. Допускаемое внутреннее избыточное давление.

[11]

кгс/см2

8.1.3 Расчет укрепления отверстия в эллиптическом днище (крышке) аппарата

1 Условия применения расчетных формул

SIR=см или 0,3 мм.

Расчетная длина внешней части штуцера.

LIR=min1,25

 Скачать реферат