Курсовой проект - Холодильник дистиллята ректификационной колонны

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

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

Заключение
В ходе данного курсового проектирования был рассчитан и запроектирован холодильник дистиллята ректификационной колонны. 
Определены следующие параметры:
•Начальная температура дистиллята (равная температуре конца конденсации): t1н = 80°С 
•Средняя разность температур: Δtср≈ 26°С
•Тепловая нагрузка на аппарат: Q = 283874 Вт
•Расход воды: Gвод = 2,26 кг/с
•Скорость воды и дистиллята соответственно в трубном и межтрубном пространстве: wвод = 0,126 м/c; wдист = 0,157 м/c 
•Коэффициент теплопередачи: Кр = 252 Вт/м2*К
•Требуемая площадь поверхность теплопередачи: Fр ≈ 43,326 м2
•Скорость воды и дистиллята в штуцерах: wвод. у  = 0,129 м/с; wдист. у  = 0,2 м/с
Согласно ГОСТ 15120 – 79, а также благодаря произведённому тепловому, гидравлическому и прочностному расчёту был выбран аппарат со следующими характеристиками:

Данный аппарат сможет эффективно охлаждать дистиллят в течение 15 лет, при этом будет легко обслуживаться, а стоимость затрат на покупку, установку и эксплуатацию не превысит допустимого значения, т.к. материалы выбраны в соответствии с поставленными условиями.