Определяем коэффициент теплоотдачи для конденсата

11.Определим коэффициент теплопередачи для чистой стенки:

Коэффициент теплопередачи, учитывающий потери тепла вследствие загрязнения стенок:

где: φ=0,7÷0,8

12.Определяем площадь теплообменника:

К расчётной поверхности теплообменника прибавляем 20% на случай отхождения трубок:

5[СВЛ4].Конструктивный расчет

1.Расчет толщины днища корпуса, работающего под давлением [СВЛ5]:

где: ρ – расчётное давление =110атм;  – допускаемые покрытия для металла при t=450°С, =680 см²;  – коэффициент сварного шва =1;

 – прибавка к расчетной толщины для компенсации коррозии =0,55 см;

 – радиус в вершине днища ((внутренний).

где:  – внутренний диаметр цилиндрической части =80см;

 – высота цилиндрической части днища (внутренний) =20см.

Принимаем  за 36 мм.

2.Расчет толщины центральной обечайки корпуса:

где: с – технологическая прибавка =0,3см

Принимаем толщину  за 32 мм

3.Расчет толщины обечайки распределительной коробки:

где:  – давление в реакционной коробке =10атм; допускаемое напряжение для материала распределительной коробки=1350

Принимаем толщину  равную 22мм.

4.Определяем длину труб: [СВЛ6]

Общее число труб можно найти из уравнения:

где: F – площадь теплообмена; n – число труб=331; dp – расчетный диаметр трубы =0,02м.

Принимаем l за 7 м.

5.Определяем диаметры патрубков [СВЛ7].

    Диаметр патрубка зависит от расхода и скорости теплоносителя и определяется из равенства:

где:  – расход теплоносителя[СВЛ8] в кг/ч;  – плотность теплоносителя в кг/м³;  – скорость теплоносителя в патрубке в м/с.

 

Принимаем =350мм

Принимаем 550мм.

 

Не нашел расчет гидравлического сопротивления котла-утилизатора. Поскольку данный аппарат по своей сути является кожухотрубным теплообменником, то пример расчета гидравлического сопротивления можно взять в учебнике Дытнерского Ю.И. «Процессы и аппарты химической технологии. Пособие по проектированию». Стр. 68-70.

Гидравлический расчет идет после конструктивного расчета. После гидравлического идет механический расчет и затем заключение. См. методические указания по ПАХТ. В заключении надо привести основные размеры рассчитанного аппарата, а также указать диаметры штуцеров, гидравлическое сопротивление в трубном и межтрубном пространстве и толщины стенки и крышек.

В тексте не нашел ссылок на литературу [6], [7], [8], [9], [10].

Заключение

В работе рассмотрен процесс отделения охлаждения нитрозных газов и конденсация водяных паров из них в производстве неконцентрированной азотной кислоты.

Котел-утилизатор – горизонтальный двухходовой теплообменник, в котором размещены дымогарные трубки. При прохождении котла-утилизатора нитрозные газы охлаждаются до температуры 230-300^оС, отдавая своё тепло на выработку пара с давлением не более 1,7 МПа (17 кгс/см²).

Материальный баланс показал, что для производства 120000 т/г мнг азотной кислоты в котел-утилизатор необходимо подавать15873 кг/ч аммиака.

 

 

Список использованной литературы

1. Рахимова О.В. Технология соединений связанного азота: учебное пособие. – Пермь: ПГТУ, 2009 – 126 с.

2. Мельников Е.Я. «Справочник азотчика», том 2, издательство "Химия", 1989. – 444 с.

3. Постоянный технологический регламент (ТР 86-23-10) производства слабой азотной кислоты под давлением 7,3 кгс/см² (отделение 5-А)

4. Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технология азотной кислоты: учебное пособие для вузов. – 3-е изд. – М.: Химия, 1970. – 494 с.

5. Либерман Е.Ю., Нефёдова Н.В., Конькова Т.В. Катализаторы синтеза аммиака: определение активности – М.: РХТУ, 2002. – 48 с.

6. Караваев М.М., Засорин А.П., Клещев Н.Ф. Каталитическое окисление аммиака. – М.: Химия, 1983. – 232 с.

7. Ильин А.П., Кунин А.В. Производство азотной кислоты: учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 256 с.

8. Основы проектирования химических производств: учебник для вузов / В.И. Косинцев [и др.] – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 332 с.

9. Равдель А.А., Пономарева А.М. Краткий справочник физико-химических величин. – 10-е изд. – М.: Альянс, 2016. – 240 с.

10.  Шишкин Б.В., Прочность и вибрация кожухотрубчатых теплообменных аппаратов: учебное пособие. – «Комсомольский-на Амуре государственный технический университет».: Издательство «КнАГТУ», 2013. – 142 с.

 

[СВЛ1]Статья расхода

[СВЛ2]В таблице данные привести в ГДж и кВт. МДж и кДж убрать

[СВЛ3]Это технологический расчет

[СВЛ4]В конструктивном расчете определяются диаметры штуцеров подачи и выхода нитрозного газа

[СВЛ5]Расчет толщины обечайки котла и крышек – это механический расчет. У котла утилизатора нет днища. Есть только две крышки.

[СВЛ6]Расчет длины трубок надо перенести в технологический расчет

[СВЛ7]Это в конструктивный расчет

[СВЛ8]Надо указать какого теплоносителя