"Производство полиакрилатной дисперсии"

Тепловой расчет аппарата

Приход тепла
Для упрощения расчета принимаем теплофизические характеристики получаемого акриламида (АА), теплоемкость АА с = 3,99*10³Дж/кгК
На один цикл приходится 4004,30кг полученного материала с теплоемкостью с = 3,99*10³Дж/кгК, при температуре t = 25°С = 298К.
g₁ = 1*4004,3*3,99*298 = 4761,1*10⁶Дж
1.2 Количество тепла идущего на разогрев материала
t₁ = 25°C; t2=36°C
g₂ = N*G*c*∆t; ∆t = t₂ -t₁
g₂ = 4004,3*3,99*10³*(36-25) = 176,75*10⁶Дж
Суммарный расход тепла:
∑g_п = g₁ + g₂ = 4761,2*10⁶ + 176,75*10⁶Дж


Расход тепла
Тепло, уносимое с изделием
g₃ = N*G*c*t= 1 *4004,3*3,99* 10³*283 =4871,76Дж
Следовательно, нужно отводить
g₃ = ∑g_п - g₃ = 49 3 7,96*10⁶ - 4521,5*10⁶ = 416,46 - 10⁶Дж
Условно принимаем, что процесс передачи тепла от охлаждаемых изделий хладагентом (вода и воздух) носит линейный характер и при снижении
температуры на каждый градус, передается одно и то же неизменное количество тепла. Приняв это допущение, можно считать, что «скорость» передачи тепла равна:
V = g_отв. / (40-10) = 416,46*10⁶ / 283 = 1,47*10⁶Дж
и при охлаждении водой от 40°С до 25°С будет передано:
g₄ = (40-25)*V = 22,07*10⁶Дж тепла,
а при охлаждении воздухом до температуры 10 С.
g₅ = (25-10)*1,47*10⁶ = 22,05*10⁶Дж
Рассчитаем необходимое количество хладагента:
Вода входит при 0°С, выходит при 40°С
g₄ = G_вода c_вода*∆1
откуда G_вода = g₄ / (с_вода*∆t) = 22,07*10⁶ / 4,19*(40-0) = 1,3* 10⁵кг
Воздух входит при 0°С, выходит при 0°С
g₅ — G_возд.*с_возд. *∆t
откуда G_возд. = g₅ / (с_возд *∆t) - 22,05*10⁶ / 1(10-0) = 22,05* 10⁵кг
Считая температуру поступающего воздуха равной 10°С и зная его плотность при этой температуре ρ = 1,263кг/м3, рассчитаем объемный расход воздуха:
V_возд. = G_возд./ ρ = 12,05*10⁵ / 1,263 = 17,4*10⁵-на цикл.

Таблица 13 – Тепловой расчет

приход	Дж	расход	Дж
Тепло, приносимое сырьем	4761,2 ∙10^6	Тепло, уносимое готовым изделием	4871,76 ∙10^6
Тепло, передаваемое материалом	176,75 ∙10^6	Тепло, уносимое хладагентом в том числе: вода воздух	22,07 ∙10^6 22,05 ∙10^6
Итого	4937,95 ∙10^6	Итого	4937,95 ∙10^6