Dimensionarea unui Schimbător de Căldura Folosit la Incălzirea unui Debit de Amestec Benzen - Toluen

DATE DE PROIECTARE

Să se dimensioneze tehnologic un schimbător de căldură care încălzeşte un amestec format din benzen şi toluen. Datele de proiectare sunt urmatoarele:

Date de proiectare: n = 12

Debitul amestecului Gam = 500 + 20n = 700 kg/h = 0.2055 kg/s

Compozitia in procente molare Xbenzen = 43 + 0.7n = 0,514

Xtoluen = 0,486

Temperatura de intrare a amestecului t1am = 5 + n°C = 17°C

Temperatura de intrare a agentului de racire t1apa = 120 + n°C = 132°C

Temperatura de iesire a agentului de racire t2apa = 30 + n°C = 42°C

Pierderile de caldura ale utilajului Qpierdut = (5 + 0.25n%) Qpierdut = 8% Qutila

CAPITOLUL 1

REFERAT DIN LITERATURĂ

Schimbătoare de căldură

Aparatele termice care servesc la realizarea unor operații ce presupun trecerea căldurii de la un loc la altul de la o materie la alta se numesc schimbătoare de căldură.

In tabelul 1.1 sunt clasificate principalele tipuri de schimbatoare de căldura după scopul urmărit.

Majoritatea schimbătoarelor de căldură sunt aparate în care sunt delimitate două spaţii pentru circulaţia celor două substanţe participante la schimbul de căldură. Peretele care desparte cele două spaţii este suprafaţa de transmitere a căldurii sau suprafaţa de încălzire (ori de răcire). Uneori suprafaţa despărţitoare nu există, schimbul de căldură făcându-se prin contact direct. Dacă, în aceste din urmă cazuri, ambele substanţe sunt fluide şi formează faze distincte atunci apare şi un schimb de materie. Dacă una dintre substanţe este solidă, schimbul de căldură se face – cu excepţia sublimării şi desublimării – fără schimb de materie

Un schimbător de căldură trebuie să realizeze un schimb cât mai intens de căldură cu o cât mai mică pierdere de presiune a fluidului care circulă prin aparat. O pierdere mare de presiune nu este un inconvenient când fluidul se găseşte la presiune ridicată, impusă de alte condiţii tehnologice. De obicei însă presiunea lichidelor corespunde înălţimii limitate a rezervorului sau presiunii de pompare şi se cere să se afle compromisul cel mai raţional din punct de vedere economic între un bun schimb de căldură (de exemplu ţevi lungi şi subţiri) şi un cât mai mic consum de energie la pompă.

Schimbătoarele de căldură propriu-zise, adică preîncălzitoarele şi răcitoarele în formele lor principale, se clasifică în două grupe:

recuperatoare, în care schimbul de căldură se face de la fluidul cald la fluidul rece, prin perete despărțitor, în regim staționar

regeneratoare, în care schimbul de căldură se face prin intermediul unui solid care înmagazinează căldură de la fluidul cald şi o cedează apoi fluidului rece, în regim nestaționar, periodic.