Кожухотрубный теплообменник для конденсации 15000 кг/ч паров четыреххлористого углерода

Область применения кожухотрубного теплообменника, его технологические (определение размеров аппарата) и гидравлические (расчет гидравлического сопротивления аппарата) расчеты. Подбор стандартного насоса для обеспечения необходимого расхода хладагента.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 04.04.2015
Размер файла 146,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

Курсовой проект

Тема: Кожухотрубный теплообменник для конденсации 15000 кг/ч паров четыреххлористого углерода

Выполнил Шпагилев Н.И.

Проверил Шибашов А.В.

г.Иваново 2011г.

Задание

На курсовой проект по дисциплине Процессы и аппараты химической технологии

Студенту Шпагилеву Никите Игоревичу курса _____4________ группы ___29_____

1. Тема проекта Кожухотрубный теплообменник для конденсации 15000 кг/ч паров четыреххлористого углерода.

2. Исходные данные к проекту Охлаждающий агент - вода. Начальная температура воды 20°С, конечная - 38°С. Конденсация проводится при атмосферном давлении.

3. Объем выполнения Тепловой и гидравлический расчеты аппарата; подбор нормализованных конструктивных элементов (днища, фланцы и т.д.). Подобрать стандартный насос для обеспечения необходимого расхода хладагента. Расчетно-пояснительная записка, чертеж аппарата в двух проекциях с разработкой узла.

4. Рекомендуемая литература и материала:

1. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Дытнерского Ю.И. - М. : Химия, 1991 - 496 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии : Учебное пособие для вузов / 10 изд. - Л. : Химия, 1987, - 587 с.

3. Расчет и проектирование теплоизолирующего оборудования : Учебное пособие / В.Я. Лебедев, Е.П. Барулин, Т.М. Веренина. Изд. ИГХТА, Иваново, 1994 - 156 с.

4. Теплофизические свойства газов, растворителей и растворов солей: Справочник. - Составители: Е.М. Шадрина; В.Я. Лебедев; Е.В. Гусев; Н.А. Маркичев; Иван. гос. хим. - технол. ун-т. - Иваново, 2004. - 196 с.

5. Срок сдачи законченного проекта _______ 6. Дата выдачи задания_____________

7. Руководитель __________Шибашов Антон Владимирович_____________

8. Задание принял к исполнению ______________студент______________________

кожухотрубный теплообменник гидравлический насос

Аннотация

Спроектирован кожухотрубный теплообменник для конденсации 15000 кг/ч паров четыреххлористого углерода.

В проекте отмечено назначение и область применения кожухотрубного теплообменника, приведены технологические и гидравлические расчеты, подобраны нормализованные конструктивные элементы, подобран стандартный насос для обеспечения необходимого расхода хладагента. Выполнен чертеж аппарата в двух проекциях с разработкой узла.

Целью технологического расчета является определение основных размеров аппарата.

Целью гидравлического расчета является расчет гидравлического сопротивления аппарата с тем, чтобы произвести выбор стандартного насоса для организации технологического процесса.

В проекте двадцать четыре страницы, пять рисунков, две таблицы, одна спецификация. Использовалось четыре источника информации.

Содержание

Введение

1. Назначение и область применения проектируемого оборудования

2. Выбор конструкционного материала

3. Технологический расчет аппарата

4. Гидравлический расчет

5. Подбор основных конструктивных элементов

Заключение

Список литературы

Введение

Теплообменниками называются аппараты, в которых происходит теплообмен между рабочими средами независимо от их технологического или энергетического назначения (подогреватели, выпарные аппараты, конденсаторы, пастеризаторы, испарители, деаэраторы, экономайзеры и др.).

Технологическое назначение теплообменников многообразно. Обычно различаются собственно теплообменники, в которых передача тепла является основным процессом, и реакторы, в которых тепловой процесс играет вспомогательную роль.

Классификация теплообменников возможна по различным признакам.

По способу передачи тепла различаются теплообменники смешения, в которых рабочие среды непосредственно соприкасаются или перемешиваются, и поверхностные теплообменники-рекуператоры, в которых тепло передаётся через поверхность нагрева - твёрдую (металлическую) стенку, разделяющую эти среды.

По основному назначению различаются подогреватели, испарители, холодильники, конденсаторы.

В зависимости от вида рабочих сред различаются теплообменники:

а) жидкостно-жидкостные - при теплообмене между двумя жидкими средами;

б) парожидкостные - при теплообмене между паром и жидкостью (паровые подогреватели, конденсаторы);

в) газожидкостные - при теплообмене между газом и жидкостью (холодильники для воздуха) и др.

По тепловому режиму различаются теплообменники периодического действия, в которых наблюдается нестационарный тепловой процесс, и непрерывного действия с установившимся во времени процессом.

Многотрубный кожухотрубчатый теплообменник представляет собой пучок трубок, помещенных в цилиндрическую камеру (кожух); таким образом, внутренность камеры является межтрубным пространством. Трубки ввальцованы в трубные решетки, ограничивающие камеру со всех сторон. К трубным решеткам крепятся распределительные коробки с патрубками для впуска рабочей жидкости, протекающей внутри трубок. Камера снабжена также патрубками для подвода и отвода второго рабочего тела.

Трубки латунные, медные или стальные применяются диаметром от 10 мм и выше; трубки имеют большие диаметры при вязких или загрязненных жидкостях.

Для помещения в кожухе большей поверхности теплообмена и получения большего коэффициента теплоотдачи выгоднее применять трубки меньшего диаметра.

Трубные решетки могут быть наглухо приварены или приклёпаны к корпусу, одна из решеток может быть не соединена с камерой. В этом случае уплотнение достигается резиновым кольцом, зажимающим щель между корпусом и решеткой.

Кожух теплообменника обычно стальной, цилиндрический. Иногда для обеспечения свободы температурного расширения кожуха и трубок на кожухе устраивают компенсатор.

Для осуществления длительной работоспособности в процессе эксплуатации при обработке среды, загрязненной или выделяющей отложения на стенках аппарата, необходимо производить периодические осмотры и очистку поверхностей.

Аппараты должны обладать достаточной прочностью и иметь возможно малые габаритные размеры. При конструировании необходимо находить оптимальные решения, учитывающие требования обеспечения возможности разборки рабочей части аппарата и герметичности системы каналов, возможно высоких коэффициентов теплопередачи за счет повышения скорости движения рабочей среды при минимальных гидравлических потерях в аппарате.

В химических производствах до 70% теплообменных аппаратов применяют для сред жидкость -- жидкость и пар -- жидкость при давлении до 1 МПа и температуре до 200 °С. Для указанных условий разработаны и серийно изготовлены теплообменные аппараты общего назначения кожухотрубчатого и спирального типов. В последнее время получают распространение пластинчатые теплообменные аппараты общего назначения. Одним из преимуществ трубчатых теплообменных аппаратов является простота конструкции.

Удельная металлоемкость кожухотрубчатых аппаратов в 2 -- 3 раза больше металлоемкости новых пластинчатых аппаратов.

Конденсация пара может быть осуществлена путем охлаждения пара или путем охлаждения и сжатия одновременно. По способу охлаждения различаю конденсаторы смешения и поверхностные конденсаторы.

В конденсаторах смешения пар непосредственно соприкасается с охлаждаемой водой и получаемый конденсат смешивается с последней, конденсацию в таких аппаратах обычно проводят в тех случаях, когда конденсируемые пары не представляют ценности. При этом для улучшения теплообмена между водой и паром поверхность соприкосновения между ними увеличивают путем распределения воды в паровом пространстве в виде капель, струек и т.д.

В поверхностных конденсаторах тепло отнимается от конденсирующего пара через стенку. Наиболее часто пар конденсируется на внешних или внутренних поверхностях груб, омываемых с другой стороны водой или воздухом. Таким образом, получаемый конденсат и охлаждающий агент отводят из конденсатора раздельно, и конденсат, если он представляет ценность, может быть использован.

Так поверхностные конденсаторы зачастую применяют в тех случаях, когда сжижение и охлаждение конечного продукта, получаемого, например, в виде перегретого пара, является завершающей операцией производственного процесса.

Вместе с тем поверхностные конденсаторы более металлоемки, чем конденсаторы смешения, а, следовательно, более дороги и требуют больших расходов охлаждающего агента. Последнее объясняется тем, что стенка, разделяющая участвующие в теплообмене среды, оказывает добавочное термическое сопротивление. Это вызывает необходимость повышения средней разности температур.

В качестве поверхностных конденсаторов наиболее часто применяют трубчатые и оросительные холодильники-конденсаторы.

Достоинствами кожухотрубных теплообменников являются: компактность; легкость очистки труб изнутри, а недостатками - трудность пропускания теплоносителей с большими скоростями; трудность очистки межтрубного пространства и трудность изготовления из материалов, не допускающих развальцовки и сварки.

1. Назначение и область применения проектируемого оборудования

Выбор оптимальной конструкции теплообменника является задачей, разрешаемой технико-экономическим сравнением нескольких типоразмеров аппаратов применительно к заданным условиям или на основании критерия оптимизации.

На поверхность теплообмена и на относящуюся к ней долю капитальных затрат, а также на стоимость эксплуатации влияет недорекуперация теплоты.

Чем меньше величина недорекуперации теплоты, т.е. чем меньше разность температур греющего теплоносителя на входе и нагреваемого теплоносителя на выходе при противотоке, тем больше поверхность теплообмена, тем выше стойкость аппарата, но тем меньше эксплуатационные расходы.

Известно также, что с увеличением числа и длины труб в пучке и уменьшением диаметра труб снижается относительная стоимость 1 м2 поверхности кожухотрубчатого теплообменника, так как при этом снижается общая затрата металла на аппарат в расчете на единицу поверхности теплообмена. Следует иметь в виду, что с увеличением числа труб увеличивается вероятность нарушения плотности их крепления в трубной решетке, а с применением труб малого диаметра увеличивается их засоряемость и усложняется чистка.

При выборе типа теплообменника можно руководствоваться следующим рекомендациями.

1. Если из-за большой поверхности теплообменника конструкция получается громоздкой, можно принять к установке многоходовой кожухотрубчатый теплообменник.

2. При подогреве жидкости паром рекомендуются многоходовые по трубному пространству кожухотрубчатые аппараты с подачей пара в межтрубное пространство.

3. Для химически агрессивных сред и при небольших тепловых производительностях экономически целесообразны рубашечные, оросительные и погружные теплообменники.

4. Если условия теплообмена по обе стороны теплопередающей поверхности резко различны (газ и жидкость), должны быть рекомендованы трубчатые ребристые теплообменники.

5. Для передвижных и транспортных тепловых установок, авиационных двигателей и криогенных систем, где при высокой эффективности процесса необходимы компактность и малая масса, находят широкое применение пластинчатые ребристые теплообменники.

6. Во всех случаях необходимо стремиться выбирать наиболее простые по конструкции и наиболее дешевые по материалам теплообменники. К усложненным аппаратам (с плавающей камерой, с сильфонным компенсатором, спиральным), а также с латунными или медными трубами следует прибегать лишь в случае обоснованной необходимости.

Процесс конденсации пара нашел широкое применение в различных областях техники и особенно в энергетике. Так, конденсаторы паровых турбин являются неотъемлемой частью ТЭЦ, ГРЭС и АЭС. Они же являются наиболее громоздкими, металлоемкими и дорогостоящими частями паротурбинной установки (ПТУ). Доля конденсаторов в общем весе ПТУ достигает 40-50 %, а их габариты во многом определяют размеры и компоновку всей установки. С конденсацией пара связаны процессы регенеративного подогрева питательной воды в смесительных и поверхностных теплообменниках.

Исходя из всего перечисленного для данных условий был выбран кожухотрубчатый конденсатор с неподвижными трубными решетками.

2. Выбор конструкционного материала

Так как четыреххлористый углеров является корозионно активным веществом, то в качестве конструкционного материала выбираем сталь Х28 ГОСТ 5632-61, устойчивую в агрессивных средах при температурах до 600С.

3. Технологический расчет аппарата

Температурный режим аппарата

Температура и теплота конденсации четыреххлористого углерода:

tк = 77 С [1, c.541],

rк = 195 кДж/кг [1, c.542].

Начальная температура воды t = 20 С, конечная t = 38 єС.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Схема движения теплоносителей

Средняя разность температур:

Дtб = tк - t =77 - 20 =57 єС

Дtм = tк - t =77 - 38 =39 єС

Так как отношение

Дtб/Дtм =57/39 = 1,46 < 2, то

Дtср = (Дtб + Дtм)/2 = (57+39)/2 = 48 єС

Средняя температура воды:

t2ср = tк - Дtср =77 -48 = 29 єC.

Тепловая нагрузка аппарата

Запишем уравнение теплового баланса:

Q = G1•rk = G2•c2•(t - t),

где с2 = 4,19 кДж/кг•К - теплоемкость воды [1, c. 537],

G1 и G2 - массовый расход паров четыреххлористого углерода и воды.

Расход паров четыреххлористого углерода дан в задании. Переводим его в кг/с.

G1 = 15000/3600 = 4,17 кг/с.

Тепловая нагрузка аппарата составит

Q = 4,17195 = 813 кВт.

Из уравнения теплового баланса находим расход охлаждающей воды

G2 = Q/c2•(t - t) = 813/4,19(38 - 20) = 10,78 кг/с.

Ориентировочный выбор теплообменника

Охлаждающая вода поступает в межтрубное пространство, а пары четыреххлористого углерода конденсируются в трубах. Принимаем ориентировочное значение критерия Рейнольдса Reор=10300, соответствующее развитому турбулентному режиму движения жидкости, при котором обеспечиваются наилучшие условия теплообмена.

Число труб приходящееся на один ход теплообменника:

n/z = G1/(0,785•Reор• dвн.тр.•м2),

где dвн.тр. - внутренний диаметр трубок,

м2 = 49•10-3 Па•с - вязкость четыреххлористого углерода. [1, c. 516]

Для труб 25Ч2 dвн.тр. = 0,021 м.

n/z = 4,17/(0,785•10300•0,021•0,49•10-3) = 50.

Принимаем также ориентировочное значение коэффициента теплопередачи Кор = 500 Вт/м2•К. [1, c. 172]

Принимаем по ГОСТ 15120-79 теплообменник с близкой поверхностью теплообмена: двуходовой с диаметром кожуха 400 мм, поверхностью теплообмена F=47 м2 и количеством трубок n=100, 25Ч2. [2, c.51]

Коэффициент теплоотдачи от четыреххлористого углерода к стенке

,

где 1 = 1478 кг/м3 - плотность четыреххлористого углерода [1, c.512],

1 = 0,4910-3 Пас - вязкость четыреххлористого углерода [1, c.516],

1 = 0,093 Вт/(мК) - теплопроводность [1c.561],

g - ускорение свободного падения,

Н=6 м - длина труб [2, с. 51],

?t - задаются 5-10°С.

Физико-химические свойства четыреххлористого углерода взяты при температуре конденсации 77 С.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде

Nu2 - критерий Нуссельта для воды,

2 = 0,616 Вт/мК - теплопроводность воды при 29 С [1, c.537],

Sм.п. - площадь сечения потока между перегородками, м2 [2, с. 51],

z - число ходов.

Фактическое значение критерия Рейнольдса:

Re2=

где м2 = 0,824•10-3 Па•с - вязкость воды при 29 єС.[1 c. 537]

Re2=

Режим движения турбулентный в этом случае критерий Нуссельта:

Nu2 = 0,021•Re20,8•Pr20,43•(Pr2/Prст2)0,25,

где Рr2 = 5,58 - критерий Прандтля для воды при 29 С [1, c.537].

Принимаем в первом приближении отношение (Pr2/Prст2)0,25 = 1, тогда

Nu2 = 0,021 ()0,85,580,43 = 86,4.

2 = .

Тепловое сопротивление стенки

,

где ст = 0,002 м - толщина стенки трубки,

ст = 17,5 Вт/мК - теплопроводность нержавеющей стали [1 c.529],

r1 =r2 = 1/5800 мК/Вт - тепловое сопротивление загрязнений стенок.[1, c.531]

(/) = 0,002/17,5 + 1/5800 + 1/5800 = 4,610-4 мК/Вт.

Рассчитываем коэффициент теплопередачи

K = 1/(1/1+(/)+1/2) =1/(1/795+4,610-4+1/2235) = 462 Вт/м2К.

Рассчитываем температуры стенок

tст1 = tк - К•tср/1 = 77 - 46248/795 = 49,1 С,

tст2 = tср2 + К•tср/2 = 29 + 46248/2235= 38,9 С.

Уточняем коэффициенты теплоотдачи

Температура пленки конденсата

tпл = (tк+tст1)/2 = (77+49,1)/2 =63 С.

Физико-химические свойства четыреххлористого углерода при температуре пленки 63 С:

1 = 1517 кг/м3 - плотность [1, c.512],

1 = 0,5910-3 Пас - вязкость [1, c.516],

1 = 0,08 Вт/(мК) - теплопроводность [1, c.561].

Критерий Прандтля для воды при tст2 = 38,9С Prст2 = 4,31 [1, c.537].

2ут = 2• (Pr/Prст2)0,25 = 2235• (5,58/4,31)0,25 = 2384 Вт/м2К

Уточняем коэффициент теплопередачи

K = 1/(1/687+4,610-4+1/2384) = 428 Вт/м2К.

Температуры стенок

tст1 = tк - Кtср/1 = 77 - 42848/687 = 47 С,

tст2 = tср2 + Кtср/2 = 29 + 42848/2384 = 37,6 С.

Полученные значения близки к ранее принятым и дальнейших уточнений не требуется.

Рассчитываем поверхность теплообмена

F = Q/Ktср = 813103/42848 = 40 м2

Выбираем теплообменник с ближайшей большей поверхность теплообмена: двухходовой теплообменник с длиной труб 6 м, у которого поверхность теплообмена 47 м2 [2, c.51].

При этом запас ?=(47-40)•100/40=17,5 %.

4. Гидравлический расчет

Скорость воды в межтрубном пространстве

wмтр = G2/(Sмтр2) = 10,78/(0,025996) = 0,43 м/с.

В межтрубном пространстве следующие местные сопротивления: вход и выход жидкости через штуцера, повороты через сегментные перегородки и сопротивления трубного пучка при его поперечном обтекании.

Рассчитаем сопротивление межтрубного пространства:

где л - коэффициент трения в межтрубном пространстве,

L - длина труб,

dэ - эквивалентный диаметр,

о - коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:

омтр 1 = 1,5 - вход и выход жидкости [2, с. 69],

омтр 2 = 1,5 - поворот через сегментную перегородку [2, c. 69],

омтр 3 = - сопротивление пучка труб [2, c. 69].

,

где m - число рядов труб, омываемых водой в межтрубном пространстве.

В трубном пространстве следующие местные сопротивления: движение пара через входную и выходную камеры, поворот между ходами и вход в трубы и выход из них.

Рассчитаем сопротивление трубного пространства:

Определим скорость пара в трубах

wтр = G1z/(0,785dвн2n1)=

Из технологических соображений примем л=0,05.

Подбор насоса для воды

Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом:

Q2 = G2/2 = 10,78/996 = 0,01 м3/с,

Н = рмтр/g + Н = 7839/9969,8 + 6 = 6,8 м.

По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х45/21 [2, c. 38], для которого Q = 0,0125 м3/с и Н = 13,5 м ст. жидкости.

5. Подбор основных конструктивных элементов

Расчет толщины обечайки

= D•P/(2••) +Cк,

где D = 0,4 м - внутрений диаметр аппарата,

P = 0,1 МПа - давление в аппарате,

= 138 МН/м2 - допускаемое напряжение для стали [2 c.76],

= 0,8 - коэффициент ослабления из-за сварного шва [2 c.77],

Cк = 0,001 м - поправка на коррозию.

= 0,40,1/(21380,8) + 0,001 = 0,001 м.

Согласно рекомендациям [3 c. 24] теплообменник изготовляется из труб диаметром 4006, таким образом толщина обечайки = 6 мм.

Выбор днища

Так как аппарат работает при атмосферном давлении, то выбираем плоские стальные отбортованные днища по ГОСТ 12622-78 [3, с. 24], толщина стенки днища 1 = = 4 мм.

Рис. 2. Днище теплообменника.

Выбор штуцеров

Диаметр штуцеров рассчитывается по формуле:

d = ,

где G - массовый расход теплоносителя,

- плотность теплоносителя,

w - скорость движения теплоносителя в штуцере.

Принимаем скорость жидкости в штуцере w = 2,5 м/с, скорость пара в штуцере 25 м/с.

Плотность паров четыреххлористого углерода при температуре конденсации

,

где М = 154 г/моль - молекулярная масса анилина,

Т0, Р0 - температура и давление в нормальных условиях.

1 = 154273101/(22,477101) = 24,38 кг/м3

d1 = (4,17/0,7852524,38)0,5 = 0,09 м

Принимаем d1 = 100 мм.

Диаметр штуцера для выхода конденсата

d2 = (4,17/0,7852,51517)0,5 = 0,037 м

Принимаем d2 = 40 мм.

Диаметр штуцера для входа и выхода воды

d3,4 = (10,78/(0,7852,5996))0,5 = 0,074 м

Принимаем d3,4 = 80 мм.

Все штуцера снабжаются плоскими приварными фланцами по ГОСТ 12820-80, конструкция и размеры которых приводятся ниже.

Таблица 6.1. Параметры фланцев по ГОСТ 12820-80

dусл

D

D2

D1

h

n

d

40

130

100

80

13

4

14

80

185

150

128

18

4

18

100

205

170

148

14

4

18

Выбираем фланцы для аппаратов стальные плоские приварные ГОСТ 28759.2-90.

Рис. 4. Фланец для аппарата

Таблица 6.2. Размеры плоских приварных фланцев по ГОСТ 28759.2-90

Dв, мм

P, МПа

Размеры, мм

D1

D2

D3

D4

a

b

d

n

Диаметр болтов или шпилек

400

0,1

520

480

444

452

13,5

25

23

16

М20

Выбор опоры аппарата

Максимальная масса аппарата:

Gmax = Ga+Gв,

где Ga = 1430 кг - масса аппарата [2, c. 56],

Gв - масса воды заполняющей аппарат.

Gв = 10000,7850,4026 = 753,6 кг

Gmax= 1600+753,6 = 2353,6 кг = 0,024 МН

Принимаем, что аппарат установлен на двух опорах, тогда нагрузка приходящаяся на одну опору будет рассчитана как Gоп = 0,024/2 = 0,012 МН.

Выбираем опору с допускаемой нагрузкой 0,01МН. Выбираем нижние опоры горизонтальных аппаратов по ОСТ 26-1265-75. Конструкция и приведенные к внутреннему диаметру аппарата размеры этих опор показаны на рис.5.

Рис. 5. Опора аппарата.

Расчет трубной решетки аппарата

Выбираем расположение труб в трубной решетке по вершинам равносторонних треугольников (), так как оно более компактное и требует меньше затрат при обслуживании и ремонте.

Шаг между трубами при равен

Число труб на диаметре решетки можно определить из выражения

Принимаем .

Толщина трубной решетки может быть вычислена как

Для неподвижно закрепленных решеток:

- - коэффициент решетки [2, с. 408],

- - средний диаметр обечайки,

- допускаемое напряжение на изгиб ,

- коэффициент ослабления решетки отверстиями под трубы

При развальцовке труб должно выполняться условие

Из практических рекомендаций принимаем

[3, c. 37]

Заключение

1. Спроектирован кожухотрубный теплообменник для конденсации 15000 кг/ч паров четыреххлористого углерода.

2. Выполнен технологический расчет, в котором определена тепловая нагрузка аппарата Q=813 кВт, определен коэффициент теплопередачи K=428 Вт/м2К, рассчитана поверхность теплообмена F=40 м2. Исходя из выше изложенных результатов выбран теплообменник с ближайшей большей поверхность теплообмена: двухходовой теплообменник с длиной труб 6 м, у которого поверхность теплообмена 47 м2 .

3. Рассчитано сопротивление межтрубного пространства ?pмтр=7839 Па и сопротивление трубного пространства ?pтр=365 Па. Выбран центробежный насос Х45/21, для которого расход Q = 0,0125 м3/с и напор Н = 13,5 м ст. жидкости.

4. Выбраны основные конструктивные элементы (днища, штуцера, фланцы, опоры, трубная решетка).

Список литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии : Учебное пособие для вузов / 10 изд. - Л. : Химия, 1987, - 587 с.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Дытнерского Ю.И. - М. : Химия, 1991 - 496 с.

3. Разработка конструкции химического аппарата и его графической модели: Методические указания /Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Сост. Н.Ю. Смирнов, Г.Д. Демидова, Б.П. Дотокин, А.А. Мельников, Е.В. Таланов, В.В. Яшков. - Иваново, 2003. - 61 с.

4. Расчет и проектирование теплоизолирующего оборудования : Учебное пособие / В.Я. Лебедев, Е.П. Барулин, Т.М. Веренина. Изд. ИГХТА, Иваново, 1994 - 156 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Понятие и назначение, сферы применения и устройство, основные элементы кожухотрубного теплообменника. Последовательность теплового, гидравлического и прочностного расчетов кожухотрубного теплообменника, исследование необходимых справочных данных.

    методичка [85,6 K], добавлен 23.01.2011

  • Выбор конструкции кожухотрубного теплообменника выпарного аппарата и схемы движения в нем теплоносителя. Применение холодильных конденсаторов КТ для сжижения хладагента в аммиачных и углеводородных охлаждающих установках общепромышленного назначения.

    курсовая работа [486,6 K], добавлен 07.01.2015

  • Конструкторский расчет рекуперативного кожухотрубного вертикального теплообменника, определение эскизной площади поверхности теплообмена. Компоновка трубного пучка и межтрубного пространства. Гидравлический и прочностной расчет теплообменного аппарата.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.12.2013

  • Технологическая схема, тепловой, материальный, гидравлический и конструктивный расчеты кожухотрубного теплообменника. Определение средней движущей силы процесса, расхода охлаждающей воды и требуемой поверхности теплообмена для разного расположения труб.

    реферат [220,9 K], добавлен 07.03.2015

  • Проект горизонтального кожухотрубчатого теплообменника для конденсации и охлаждения паров уксусной кислоты. Технологический расчет коэффициента теплопередачи, конденсатора, определение площади поверхности теплообмена. Подбор шестиходового теплообменника.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.09.2014

  • Определение тепловой нагрузки теплообменника, средней разности температур, коэффициента теплопередачи и трения, гидравлического сопротивления. Эскиз конденсатора и схема адсорбционной установки непрерывного действия с псевдоожиженным слоем адсорбента.

    курсовая работа [432,0 K], добавлен 03.07.2011

  • Определение тепловой нагрузки аппарата, расхода пара и температуры его насыщения, режима теплообменника. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления. Подсчет расходов на приобретение, монтаж и эксплуатацию теплообменного аппарата.

    курсовая работа [544,4 K], добавлен 28.04.2015

  • Тепловой конструктивный, компоновочный, гидравлический и прочностной расчёты горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Тепловые и основные конструктивные характеристики теплообменного аппарата, гидравлические потери по ходу водяного тракта.

    курсовая работа [120,4 K], добавлен 16.02.2011

  • Классификация теплообменных аппаратов. Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника. Расчет холодильника первой ступени. Вычисление средней разности температур теплоносителей. Расчет конденсатора паров толуола и поверхности теплопередачи.

    курсовая работа [688,1 K], добавлен 17.11.2009

  • Классификация теплообменных аппаратов. Проведение поверочного теплового и гидравлического расчётов нормализованного кожухотрубного теплообменного аппарата, предназначенного для охлаждения масла водой с заданной начальной и конечной температурой.

    контрольная работа [64,1 K], добавлен 16.03.2012

  • Тепловой, механический, конструктивный и гидравлический расчет теплообменника, который предназначен для проведения теплообменных процессов: нагревания, охлаждения, конденсации испарения. Определение гидравлического сопротивления трубного пространства.

    курсовая работа [393,7 K], добавлен 17.05.2011

  • Расчет кожухотрубчатого теплообменника, средней разницы температур между теплоносителями, объемного и массового расхода теплоносителя, тепловой нагрузки на аппарат, массового и объемного расхода хладагента. Теплофизические свойства теплоносителей.

    контрольная работа [342,0 K], добавлен 08.10.2008

  • Тепловой баланс, гидравлический расчет кожухотрубчатого теплообменника, тепловая нагрузка аппарата. Расчет площади теплообменника и подбор коэффициентов теплопередачи. Расчет параметров и суммарная площадь для трубного и межтрубного пространства.

    курсовая работа [178,8 K], добавлен 09.07.2011

  • Сфера применения и технологическая схема работы одноходового кожухотрубного противоточного теплообменника–подогревателя. Математическое описание процесса действия теплообменника-подогревателя для смесей газ-газ, жидкость-газ и жидкость-жидкость.

    курсовая работа [259,8 K], добавлен 26.12.2014

  • Определение массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя; выбор оптимальной конструкции тарелки. Расчет скорости газа, диаметра и гидравлического сопротивления абсорбера. Оценка расхода абсорбента и основных размеров массообменного аппарата.

    реферат [827,2 K], добавлен 25.11.2013

  • Проектирование холодильника-конденсатора для конденсации водяного пара. Определение тепловой нагрузки аппарата, количества тепла при конденсации насыщеных паров, расхода охлаждающей воды, максимальной поверхности конденсации. Механический расчет деталей.

    курсовая работа [287,2 K], добавлен 14.07.2011

  • Технологический расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата для установки АВТ. Определение начальной температуры нефти и выбор теплообменника. Расчет гидравлического сопротивления. Описание схемы работы аппарата. Схема контроля и регулирования.

    курсовая работа [624,1 K], добавлен 11.03.2011

  • Методика и критерии подбора спирального теплообменника, который необходим при производстве виноградного сока. Расчет теплообменного аппарата: определение необходимой поверхности теплопередачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции.

    курсовая работа [25,7 K], добавлен 21.03.2011

  • Пересчет массовых концентраций компонентов в мольные. Выбор ориентировочной поверхности аппарата и конструкции. Определение тепловой нагрузки и расхода горячей воды. Расчет коэффициента теплопередачи, гидравлического сопротивления для выбранного аппарата.

    курсовая работа [581,9 K], добавлен 28.04.2014

  • Предварительный расчет теплообменного аппарата и определение площадей теплообмена. Выбор геометрии трубы и определение конструктивных параметров АВОМ. Поверочный тепловой и гидравлический расчет аппарата. Расчет конструктивных элементов теплообменника.

    курсовая работа [578,0 K], добавлен 15.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.