Выбор оптимального теплообменника

Определяется  запас поверхности теплообменника, %:

   Для выбора оптимального теплообменника с  точки зрения эффективности теплопередачи  результаты расчетов отображаются в  таблице 3. 

    Таблица 3 – Результаты расчетов  
 

   В качестве оптимального следует выбрать  теплообменник с площадью поверхности 219 м² при условии противоточного движения теплоносителей и подачи горячего потока в межтрубное пространство. В этом случае площадь поверхности теплообменника наименьшая, следовательно, наименьшей будет и стоимость теплообменника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   7  Расчет стоимости теплообменника 

   По  формуле (18) стоимость теплообменника составит, фунт: 

Для определения  коэффициента удорожания по формуле (23) рассчитывается давление компонентов  смесей при максимальной температуре  потоков, МПа:

По формуле (20) определяется давление потоков, МПа: 

Коэффициент удорожания принимается в соответствии с наибольшим давлением в теплообменнике равным 3,8 [7]. Стоимость теплообменника с учетом фактора удорожания составит, фунт: 

В зависимости  от полученной стоимости выбираются подфакторы для коэффициента инсталляции. Выбираются инсталляционные подфакторы для оборудования стоимостью от 60000 до 180000 фунтов [7]:

f_уст =0,10

f_труб =0,26

f_инстр =0,20

f_эл =0,18

f_стр =0,10

 f_здан =0,29

 f_изол =0,10 

По формуле (24) рассчитывается коэффициент инсталляции: 

По формуле (19) определяется стоимость теплообменника с учетом всех коэффициентов, фунт: 

Выводы 

    Из проведенных расчетов видно,  что наиболее эффективно с  точки зрения теплопередачи будет проходить процесс при противоточном движении теплоносителей. В этом случае за счет большей движущей силы процесса более высокий коэффициент теплопередачи и меньшая площадь поверхности теплообмена. При подаче горячего потока в межтрубное пространство площадь поверхности рассчитанного теплообменника наименьшая, следовательно, при указанных в задании данных оптимальным можно выбрать теплообменник с площадью поверхности 219 м² при подаче горячего теплоносителя в межтрубное пространство. Стоимость теплообменника с учетом факторов удорожания и инсталляции составит 190029,45 фунтов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список использованных источников 
 

     1 Иоффе, И. Л. Проектирование  процессов и аппаратов химической  технологии: Учебник для техникумов / И. Л. Иоффе. – Л.: Химия, 1991. – 325 с.

     2 Борисов, Г. С. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского. – 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Химия, 1991. – 496 с.

     3 Павлов, К. Ф. Примеры и задачи  по курсу процессов и аппаратов  химической технологии: Учебное  пособие для вузов / К. Ф.  Павлов, П. Г. Романков, А. А.  Носков под ред. чл.-корр. АН  СССР П. Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

     4 Одабашян, Г. В. Лабораторный практикум по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза: Учебное пособие для вузов / Г. В. Одабашян, В. Ф. Швец.  – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1992. – 240 с.

     5 Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов / Ю. И. Дытнерский. – Изд. 2-е. В 2-х кн.: Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. – М.: Химия, 1995. – 400 с.

     6 Рид, Р. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд под ред. Б. И. Соколова. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л: Химия, 1982 – 592 с.

     7  Derek H. Allen. Economic evaluation of projects – a guide. A Guide to Capital Cost Estimating, 3^rd Edition. E. Geo, E. Devis Building. The Institution of Chemical Engineers. Georges E. Devis Building, Rugby, England, 1982.