Как посчитать площадь теплообменника

[adamas]

1. Если я правильно поняла, то вот это Q будет одинаковым и для конденсатора и для рубашки?

Да, ограничение по температуре жидкости в реакторе есть - 70 градусов.

2. Поэтому-то, задавая ограничения по этой температуре и давлению (50 мм рт ст),

думаю, количество отпаренной воды будет всегда фиксированным.

А реактор да, с мешалкой, правда, не знаю, какая лучше - турбинная или пропеллерная.

Для синтеза надо очень эффективное перемешивание, а потом для отпаривания

вроде тоже, чтобы интенсивнее было соприкосновение с обогревной площадью...

А что такое выносная поверхность нагрева?

1. практически да

2. температура кипения и давление пара зависят от концентрации раствора, где-то до 30% мало ощутимо, потом надо смотреть.

еще и вязкость будет расти.

выносная поверхность нагрева - это подогреватель, установленный за пределами реактора, через него циркулирует испаряемая жидкость, подогревается, и в реакторе испаряется.Это если не хватает рубашки для нагрева.

при интенсивном испарении возможно пенение, может понадобиться пеногаситель.

[terri]

Большое спасибо!

Если я все, действительно, правильно понимаю, верны ли мои рассуждения

в расчете расхода испаряемой воды?

1. Имея площадь рубашки (для простоты предположим, что на такую же высоту

будет наполнен и реактор), коэффициент теплопередачи 1000 Вт/(м2*С) и

перепад температур 20 градусов, можем посчитать Q.

2. Это Q также можно посчитать, как 2,5 умножить на расход испаряемой

воды и все это поделить на 3600.

3. В итоге можно посчитать расход = F*k*20*3600/2,5*1000000 (кг/с).

Правильно ли это?

Изменено 15 Октября, 2014 в 10:27 пользователем terri

[adamas]

Для рубашки 1000 Вт/(м2*С)  многовато будет, это с циркуляцией от 1 м/с, правильной рубашой (без застойных зон).

расход = F*k*20/(2,5*1000000) (кг/с).

Дальнейшие подробности имеют смысл при понимании технологического процесса.

[tvv385]

Кипение в перегонном кубе получить тоже не так-то просто, даже если подведете тепло к рубашке и мешалка обеспечит хорошую конвекцию - все равно может работать только открытый поверхностный слой, особенно если перепад Т небольшой чтобы обеспечить образование пузырей пара.   (Проблема та-же что и с сухим теплообменником, только в другую сторону )

 

Так что тут возможно что будет тоже проще прокачивать насосом и лить на теплообменник испарителя.

(на худой конец можно подумать о каком-то "бурбуляторе", например совмещенном с той-же мешалкой - испаряется лучше если уже есть готовая поверхность раздела жидкость-пар, в противном случае может потребоваться сильный перегрев и резкие испульсы кипения могут не понравиться   Кстати у меня в новом заводском холодильнике такой эффект - из-за этого шумит "волнами" когда начинается бурное кипение, блин, даже через закрытую дверь шум неприятный - лучше бы сам делал...)

 

 

PS  при испарении смеси будет еще один лимитирующий эффект - компонент испаряется только с поверхности, и смесь на поверхности обогощяется оставшимися трудно кипящими комонентами, и дальше испарение прекращается, испаряться не чему, этот обедненный слой "блокирует" испарение, хотя в объеме еще полно...   (Так что надо проверять какая будет мощность и скорость диффузии и перемешивания)

[terri]

Для рубашки 1000 Вт/(м2*С)  многовато будет, это с циркуляцией от 1 м/с, правильной рубашой (без застойных зон).

расход = F*k*20/(2,5*1000000) (кг/с).

Дальнейшие подробности имеют смысл при понимании технологического процесса.

Огромнейшее спасибо! :up:

Теперь себя чувствую немного вооруженной.

И расчет по этой формуле принес уже положительный результат.

В 3м3 реакторе никак не могли повысит скорость отпарения.

Резултат по формуле показал, что расход может быть повышен в три раза.

Стали думать, в чем причина и нашли - на крышке реактора много разных

отверстий, пар шел через периметр 100 мм. Теперь решили трасу сделать

через отверстие 400 мм. Так что, еще раз, огромное спасибо!

[terri]

PS  при испарении смеси будет еще один лимитирующий эффект - компонент испаряется только с поверхности, и смесь на поверхности обогощяется оставшимися трудно кипящими комонентами, и дальше испарение прекращается, испаряться не чему, этот обедненный слой "блокирует" испарение, хотя в объеме еще полно...   (Так что надо проверять какая будет мощность и скорость диффузии и перемешивания)

А разве интенсивное перемешивание не обеспечивает то положение вещей,

что не будет обедненного слоя, что все здорово будет перемешано?

Для меня стало огромной радостью, что хоть что-то в общих чертах могу

рассчитать. А такие детали, как скорость диффузии - это пусть специалисты

делают. 

У меня единственно может возникнуть вопрос. Да, для отпарения воды можно

посчитать расход, если известна площадь обогрева. А вот если мне надо, предположим,

отпарить азеотроп метилизобутилкетон-вода, состав которого на 80 процентов

состоит из кетона. Тут как быть?