Задание Рассчитать и подобрать нормализованный кожухотрубчатый конденсатор для охлаждения углеводородов этиленового ряда.
Исходные данные.
Расход углеводородов G1 = 3000 кг/ч,
температура углеводородов на входе в конденсатор t1н = -22 оС, на выходе t1к = -28 оС.
Давление углеводородов 2,5 МПа.
Охлаждающая среда этан.
Температура этана на входе в конденсатор t2н = - 43 оС, на выходе t2к = - 30 оС.
Давление этана 1,8 МПа.
Углеводороды подаются в межтрубное пространство, этан - в трубное.
Решение
Примем, что движение углеводородов в межтрубном пространстве близко к идеальному вытеснению. Тогда можно разбить. межтрубное пространство на две зоны - конденсации и охлаждения (рис. 1). По всей длине зоны конденсации темnература постоянна и равна температуре углеводородов на входе в аппарат, поскольку она близка к температуре конденсации при давлении 2,5 МПа.
Тогда тепловая нагрузка конденсатора
Q=Q1 +Q2 =rG1 +G1(Н1к -Н2к), где
Q1 - теплота, выделяемая при конденсации, Вт;
Q2 - теплота, выделяемая при охлаждении жидкого конденсата, Вт;
r = 301,46 кДж/кг- теплота конденсации;
G1 -массовый расход yглеводородов, кг/с;
Н1к = 333,99 кДж/кг - энтальпия жидкого конденсата в начале зоны II;
Н2к = 292,3 кДж/кг - энтальпия конденсата на выходе из аппарата.
Рис. 1 Схема распределения температур по длине конденсатора: 1- зона конденсации; II- зона охлаждения