Алгоритм расчета

Страница 2

Наименование параметров

Размер -ность

Обозначение

Величина

В лекции

В программе

Исходные данные:

Производительность

м3/час

qv

qV

0.5

Начальная конц-я реагирующего компонента А

моль А/м3

Са,0

Са0

11

Степень конверсии

-

Х

Хак

0,83

Массив конц-й комп. А заданной интегральной кинетической кривой

моль А/м3

Са

Са i

Табл. 9

Массив времени реакции

с

τ

ti

Табл. 9

Число точек выше названого массива

-

n

n

15

Начальная температура реакционной массы

ºС

tH

tH

20

Температура реакционной массы в реакторе

ºС

tK

tK

30

Справочные данные:

Тепловой эффект реакции по компоненту А.

кДж/моль А

qt

qt

493.11

Плотность реакционной массы при рабочей температуре.

кг/м3

ρ

ρ

781

Вязкость реакционной массы при t=0 ºC

Па*с

μ0

Vi0

0.00056

Температурный коэффициент вязкости реакционной массы.

К-1

β

be

0.0062

Теплоемкость реакционной массы

кДж/кг*К

Ср

СР

5,15

Теплопроводность реакционной массы

Вт/м*К

λ

la

0,63

Начальная температура хладагента на входе в рубашку.

ºС

twн

twн

10

Конечная температура хладагента на выходе из рубашки.

ºС

twk

twk

25

Теплоемкость хладагента

кДж/кг*К

Cw

CW

4,19

Вязкость хладагента при t=0 ºC

Па*с

μw

Viw0

0.001

Коэффициент вязкости

К-1

βw

bew

0,0057

Плотность хладагента при средней температуре рубашки.

кг/м3

ρw

row

972

Теплопроводность хладагента при средней температуре рубашки.

Вт/м*К

λw

law

0,68

Ширина кольцевого сечения рубашки в котором движется хладагент.

м

δр

dр

0,006

Толщина стальной стенки реактора

м

δст.

dc

0,006

Теплопроводность стенки реактора

Вт/м*К

λст

lас

17.2

Термическое сопротивление стенки рубашки.

Вт/м*К

rc

rc

0.0002

Относительный диаметр мешалки

-

Dm/Da

dот

0,3

Обороты мешалки

об/сек

ω

nm

25

Расчетные параметры:

Конечная конц-я основного

реагирующего компонента А.

моль А/м3

Са,к

Сак

1,87

Массив средней конц. реагирующего компонента А в дифференциальной кинетической зависимости

моль А/м3

Са,ср

Сас i

Табл. 10

Массив времени на дифференциальной кинетической кривой.

моль А/м3*с

Vr

Vri

Табл. 10

Скорость хим. реакции соответствующая конечной концентрации компонента А

Vrк

VrК

0,3Е-4

Среднее время пребывания в РИС

с

τсм

tсм

304330

Среднее время пребывания в РИВ

с

tв

tв

134330

Отношение объемов РИС и РИВ

-

Vот

Vot

2.27

Объем реакционной массы в РИС

м3

Vp

VP

42.269

Тепловая мощность

кВт

Q

q

6,2116

Массовый расход хладагента в рубашке.

кг/час

Gw

gw

355.8

Расчетный диаметр реактора

м

Da

da

3.4791

Высота цилиндрической части

м

Ha

HA

3.4791

Эквивалентный диаметр

м

dэ

de

0.2E-2

Диаметр мешалки

м

Dм

dm

1,0437

Площадь сечения кольцевого зазора в рубашке.

м2

Sм

Sm

0.065884

Вязкость реакционной массы при температуре реакции.

Па*с

μ

Vi

0,465Е-3

Вязкость реагента при средней температуре в рубашке.

Па*с

μw

Viw

0.8965E-3

Re для реакционной массы.

-

Re

Re

0.4575E+8

Pr для реакционной массы.

-

Pr

Pr

3.8008

Объемный расход хладагента

м3/с

Qw

qw

0.1017E-3

Скорость хладагента в рубашке.

м/с

Vx

Vx

0.1543E-2

Re для хладагента в рубашке.

-

Reх

Reх

10.04

Pr для хладагента в рубашке.

-

Prх

Prх

5,5236

Средняя движущая сила.

К

Δtс

dtc

10.82

Средняя температура хладагента.

ºС

txcp

txc

19.18

Отношение чисел Pr

-

Pr/Prст

PrO

0.99836

Nu для реакционной массы

-

Nu

Nu

22757

Коэффициент теплоотдачи реакционной массы.

Вт/м2*К

α

al

13736

Отношение Pr для хладагента.

-

Pr/Prх

PrOx

1.05

Nu для хладагента.

-

Nuх

Nuх

3,721

Коэффициент теплоотдачи хладагента.

Вт/м2*К

αх

alx

421.71

Удельная тепловая мощность реакционной массы.

Вт/м2*К

qг

qg

3628.7

Удельная тепловая мощность хладагента.

Вт/м2*К

qх

qх

3611,7

Средняя удельная тепловая мощность хладагента.

Вт/м2*К

qс

qс

3620,2

Температура накипи со стороны реакционной массы.

ºС

Х

Х

29,74

Температура ржавчины в рубашке.

ºС

tw

tw

27.74

Поверхность боковой цилиндрической стенки реактора.

м2

Fст

fc

38,006

Поверхность эллиптического днища.

м2

Fд

fd

16,340

Общая поверхность стенки днища реактора.

м2

Fa

fa

54,347

Необходимая расчетная поверхность теплопередачи.

м2

F

f

1,7158

Высота аппарата и рубашки.

м

Нр

НР

0,15706

Коэффициент теплопередачи.

Вт/м2*К

Кt

Кt

334.58