Теплообменник с плавающей головкой

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине Процессы и аппараты

Тема: «Теплообменник с плавающей головкой»

Исходные данные к проекту

1.Первый продукт:

G1 = 14500кг/ч

P₄²⁰ = 0.778

Т1 = 450⁰К

2.Второй продукт:

G2 = 18300кг/ч

P₄²⁰ = 0.538

Т2 = 330⁰К

Введение

Довольно трудно приступать к расчету теплообменного аппарата, если не представляешь, как он выглядит, как устроен, из каких элементов состоит. Поэтому в этом разделе приведу самые основные сведения о том, что представляют собой теплообменники с плавающей головкой, какими они бывают и как работают.

теплообменник плавающий газовый смесь

Теоретическая часть

Теплообменник -- техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, имеющими различные температуры.

По принципу действия теплообменники подразделяются на рекуператоры и регенераторы. В рекуператорах движущиеся теплоносители разделены стенкой. К этому типу относится большинство теплообменников различных конструкций. В регенеративных теплообменниках горячий и холодный теплоносители контактируют с одной и той же поверхностью поочерёдно. Теплота накапливается в стенке при контакте с горячим теплоносителем и отдаётся при контакте с холодным, как, например, в кауперах доменных печей.

Теплообменники применяются в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, атомной, холодильной, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

От условий применения зависит конструкция теплообменника. Существуют аппараты, в которых одновременно с теплообменом протекают и смежные процессы, такие как фазовые превращения, например, конденсация, испарение, смешение. Такие аппараты имеют свои наименования: конденсаторы, испарители, градирни, конденсаторы смешения.

В связи с совершенствованием технологических процессов на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, повышением эксплуатационной надежности оборудования предъявляются высокие требования к качеству и срокам проведения ремонтных работ. Это в свою очередь, требует качественной разработки технологии ремонта оборудования.

Одной из важных задач в ремонте оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий является ремонт центробежных насосов и теплообменных аппаратов, входящих в состав технологических установок.

Основные преимущества теплообменника с плавающей головкой заключается в следующем:

Теплообменник с плавающей головкой

- Отсутствуют напряжения в кожухе и местах крепления труб с трубной решеткой благодаря не закрепленному концу трубного пучка

- Разъемная конструкция - благодаря чему может одновременно происходить ремонт и чистка, как кожуха, так и трубного пучка

Основные преимущества центробежных насосов:

- Непульсирующий поток жидкости;

- Высокая приспасабливаемость к различным условиям благодаря применению соответствующих колес;

- Практически неограниченный выбор материалов;

- Отсутствие клапанов или иных встроенных элементов; напорной линии.

Назначение аппарата

Теплообменники с плавающей головкой применяются в случае необходимости охлаждать или нагревать газовые или жидкие смеси без изменения их агрегатного состояния. Подобные аппараты благодаря своим характеристикам нашли широкое распространение в химической, нефтеперерабатывающей, газовой и нефтяной отраслях промышленности.

Кожухотрубные аппараты с плавающей головкой имеют ряд преимуществ - они характеризуются стойкостью к гидроударам, невысокими требованиями к чистоте сред, относительно низким коэффициентом теплопередачи. Но наряду с этим возникают и недостатки - необходимость больших площадей для установки, значительные габариты, высокая стоимость металла.

Одна из трубных решеток теплообменника не прикреплена к корпусу, так что температурные деформации воспринимаются корпусом и трубным пучком. Благодаря этому и корпус, и трубный пучок не испытывают температурных напряжений. Теплообменники таковой конструкции в нефтеперерабатывающей индустрии находят более обширное применение.

Теплообменник работает последующим образом. Один из тепло-обменивающихся потоков поступает через штуцер в распределительную камеру, потом через часть труб пучка - в камеру, образованную подвижной трубной сеткой и ее крышкой (плавающую головку). Изменив в камере направление движения, поток проходит оставшуюся часть труб и вновь поступает в распределительную камеру. Размер камеры разбит плоской перегородкой на две (либо наиболее) части. При помощи перегородок можно сделать в теплообменниках по трубному месту, и большее число потоков. Теплообменники именуют соответственно двух-, четырех - и многопоточными.

Другой теплообменивающийся поток поступает в корпус и, омывая теплообменные трубы, покидает его. Практически все теплообменники с плавающей головкой являются одноходовыми по корпусу (межтрубному пространству). Повышение числа ходов по корпусу очень трудно и ненадежно, потому к нему прибегают в исключительных вариантах. Для удлинения пути воды в корпусе пучки труб пичкают поперечными перегородками из листовой стали шириной 5 мм и более. Расстояние между перегородками принимают от 0, 2 м до 50 dn (где dn- внешний поперечник теплообменной трубы).

Геометрическая форма перегородок и их обоюдное расположение определяют нрав движения потока по корпусу теплообменника.

Поперечные перегородки фиксируются одна по отношению к другой средством распорных труб, прижимаемых к ним общими тягами (обычно 4-мя).

Не считая технологического предназначения, поперечные перегородки служат также промежуточными опорами для трубного пучка, препятствуя прогибанию его при горизонтальном расположении аппарата.

Конструкция теплообменников с плавающей головкой разъемная: трубный пучок можно извлечь из корпуса, поэтому стают доступными очистка и осмотр поверхности труб и корпуса.

Конструкция, условия производства и поставки теплообменников предусмотрены ГОСТ. Он распространяется на кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой для нагрева и охлаждения водянистых и газообразных сред при поперечнике кожуха от 325 до 1400 мм, условном давлении от 1, 6 до 6, 4 МН/м2 в трубном либо межтрубном пространстве, в границах рабочих температур от минус 30 до плюс 450 °С. В ГОСТ предусмотрены главные размеры теплообменника, поверхности термообмена, площади проходного сечения по трубам и межтрубному месту, материал кожуха, распределительной камеры, труб и трубных решеток, области применения зависимо от поперечника, давления и материала, а также вес теплообменников.

Все произнесенное выше относится и к кожухотрубчатым конденсаторам с плавающей головкой.

Теплообменники и конденсаторы имеют условное обозначение, по которому можно представить их конструктивные индивидуальности. Условное обозначение представляет собой дробь, в числителе которой указаны поперечник кожуха (в мм); тип аппарата - ТП либо КП (теплообменник либо конденсатор); расчетное давление (в кгс/см2) и шифр группы вещественного дизайна (М1, М2, М3, М4, Б1, Б2, Б3). В знаменателе указывают внешний поперечник теплообменной трубы и через символ умножения толщину ее стены, потом буковку Г (если теплообменные трубы гладкие) либо буковку Н (если они имеют накатанную внешнюю поверхность), дальше длину трубы (в м), потом буковку К (при расположении труб по верхушкам квадрата) либо буковку Т (при расположении по верхушкам треугольника) и, в конце концов, число ходов по трубному пучку.

По шифру группы вещественного дизайна из таблиц просто установить характеристику материалов всех конструктивных элементов теплообменника (корпуса, распределительной коробки, труб, трубных решеток, перегородок, шпилек и прокладок).

Не считая гладких теплообменных труб, получают распространение ребные трубы, т. е. трубы, внешние поверхности которых имеют накатку в виде ребер. Оребрение дозволяет прирастить поверхность труб в 2-2, 5 раза, что обеспечивает увеличение эффективности термообмена.

Сетка зажата шпильками между фланцами камеры и корпуса на прокладках.

Чтоб при снятии распределительной камеры не разрушить прокладку между недвижной сеткой и фланцем корпуса, две из шпилек пичкают заплечиками (буртами), обеспечивающими неподвижность сетки по отношению к корпусу.

Плавающая головка теплообменника, включающая подвижную сетку трубного пучка, днище (крышку) и крепежные детали, работают в сложных критериях: во-1-х, все соединения находятся внутри корпуса и недосягаемы для осмотра при эксплуатации; во-2-х, крепежные детали находятся в среде 1-го из теплообменивающихся потоков и конкретно воспринимают все его температурные конфигурации.

Фланцевые скобы рассчитывают на извив под действием болтовой перегрузки.

При эксплуатации о наличии пропусков в трубах либо в соединениях пучка выяснят, когда в одном из теплообменивающихся потоков обнаруживают следы другого. В таковых вариантах теплообменник отключают от системы для ревизии и ремонта.

Для поддержания высокой эффективности термообмена поверхности теплообменных труб (внутренние и внешние) необходимо систематически очищать от отложений грязи и солей. Нрав и количество отложений зависят от параметров продукта, также от температуры и скорости потоков. Очистку создают промывкой жаркой водой, керосином, соляровым маслом, кислотами (например, консистенцией соляной кислоты и уникода), также механическим методом.

Конструкция аппарата

В теплообменниках с плавающей головкой теплообменные трубы закреплены в двух трубных решетках, одна из которых неподвижно связана с корпусом, а другая имеет возможность свободного осевого перемещения; последнее исключает возможность температурных деформаций кожуха и труб.

Горизонтальный двухходовой конденсатор типа П (рис. 1) состоит из кожуха 10 и трубного пучка. Левая трубная решетка 1 соединена фланцевым соединением с кожухом и распределительной камерой 2, снабженной перегородкой 4. Камера закрыта плоской крышкой 3. Правая, подвижная, трубная решетка установлена внутри кожуха свободно и образует вместе с присоединенной к ней крышкой 8 «плавающую головку». Со стороны плавающей головки аппарат закрыт крышкой 7. При нагревании и удлинении трубок плавающая головка перемещается внутри кожуха.



Рис. 1 Горизонтальный двухходовой конденсатор с плавающей головкой

Для обеспечения свободного перемещения трубного пучка внутри кожуха в аппаратах диаметром 800 мм и более трубный пучок снабжают опорной платформой 6. Верхний штуцер 9 предназначен для ввода пара и поэтому имеет большое проходное сечение; нижний штуцер 5 предназначен для вывода конденсата и имеет меньшие размеры.

Значительные коэффициенты теплоотдачи при конденсации практически не зависят от режима движения среды. Поперечные перегородки в межтрубном пространстве этого аппарата служат лишь для поддержания труб и придания трубному пучку жесткости.

Аппараты е плавающей головкой обычно выполняют одноходовыми по межтрубному пространству, однако установкой продольных перегородок в межтрубном пространстве можно получить многоходовые конструкции. На рис.2 показаны двухходовые по межтрубному пространству теплообменники.



Рис. 2. Двухходовой теплообменник типа П с плавающей головкой а - цельной; б - разрезной

Хотя в аппаратах типа П обеспечивается хорошая компенсация температурных деформаций, эта компенсация не является полной, поскольку различие температурных расширений самих трубок приводит к короблению трубной решетки. В связи с этим в многоходовых теплообменниках типа П диаметром более 1000 мм при значительной (выше 100 °С) разности температур входа и выхода среды в трубном пучке, как правило, устанавливают разрезную по диаметру плавающую головку.

Наиболее важный узел теплообменников с плавающей головкой - соединение плавающей трубной решетки с крышкой. Это соединение должно обеспечивать возможность легкого извлечения пучка из кожуха, аппарата, а также минимальный зазор А между кожухом и пучком труб. Вариант, показанный на рис. 3, позволяет извлекать трубный пучок, но зазор А получается больше (по крайней мере чем в теплообменниках типа Н) на ширину фланца плавающей головки. Крепление по этой схеме наиболее простое; его часто применяют в испарителях с паровым пространством.



Рис. 3 Вариант размещения плавающей головки в кожухе большего диаметра

Размещение плавающей головки внутри крышки, диаметр которой больше диаметра кожуха, позволяет уменьшить зазор; но при этом усложняется демонтаж аппарата, так как плавающую головку нельзя извлечь из кожуха теплообменника (рис. 4).

Рис. 4. Вариант размещения крышки плавающей головки в кожухе меньшего диаметра

Конструкции крепления плавающей головки с трубной решеткой, позволяющие легко извлекать трубный пучок из кожуха при минимальном зазоре А между трубным пучком и кожухом, показаны на рис. 1.17. В одном из таких простых соединений использованы разрезные фланцы (рис. 5, а). Конструкция включает разрезной фланец 1 (состоит из двух полуколец, стянутых ограничительным кольцом 2), уплотняющую прокладку 3, крышку 4 плавающей головки и трубную решетку 5.



Рис. 5. Способы крепления крышки плавающей головки к трубной решетке: а - разрезным фланцем; б - разрезной фланцевой скобой; в - разрезным кольцом; г - разрезным стяжным кольцом

В другой конструкции (рис. 5, в) накидной фланец 1 удерживается разрезным кольцом 2, вставленным в паз трубной решетки 3. Широко применяют также крепление крышки 3 (рис. 5, г) и трубной решетки 4 разрезным кольцом 1, половинки которого соединены между собой накладками 2.

Особенно часто трубные пучки с плавающей головкой используют в испарителях с паровым пространством.

В этих аппаратах должна быть создана большая поверхность зеркала испарения, поэтому диаметр кожуха испарителя значительно превышает диаметр трубного пучка, а перегородки в пучке служат лишь для увеличения его жесткости.

Работа аппарата

Горизонтальные кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой предназначены для работы в таких условиях, когда возникает необходимость компенсации тепловых удлинений трубчатой части аппарата.

Рассматриваемые аппараты в значительном своем большинстве поступают на монтажную площадку полностью собранными с приваренными опорными конструкциями, штуцерами и деталями для крепления изоляции.

Аппараты этого типа могут храниться на открытых площадках, поэтому во избежание попадания атмосферных осадков внутрь все штуцера должны быть закрыты заглушками.

При приемке теплообменника в монтаж производят осмотр (без разборки) аппарата с целью обнаружения видимых дефектов (поломка, вмятины, трещины, забоины на уплотнительных поверхностях штуцеров и другие дефекты). При наличии дефектов оборудование в монтаж не принимается до полного их устранения.

Приемка оснований на железобетонных или стальных перекрытиях производится после проверки соответствия фактических размеров проектным.

Теплообменники, работающие под давлением, независимо от гидравлического испытания на заводе-изготовителе и регистрации их в органах Госгортехнадзора обязательно подвергаются гидравлическому испытанию при рабочем давлении, указанном в паспорте аппарата.

Для выполнения испытаний аппарат стропят и укладывают на временные опоры. Диаметр стропов выбирают в зависимости от веса аппарата.

Для испытания трубного пространства заглушают штуцера днища корпуса, и аппарат заполняют водой, для чего к нижней заглушке подключают временный трубопровод от гидравлического насоса, а к верхней присоединяют воздушник. Трубное пространство испытывают при рабочем давлении, которое поддерживают в течение времени, необходимого для его осмотра, но не менее 2 ч. Подтягивать резьбовые соединения аппарата, находящегося под давлением, не допускается. Аппарат считается выдержавшим испытание, если не замечено снижение давления по манометру, а также нет течи или пропусков через фланцевые соединения, сварные швы или вальцовку труб. В случае обнаружения пропусков составляют акт и устраняют неплотности.

По окончании испытания снимают заглушки, сливают воду и аппарат для просушивания продувают сжатым воздухом. Для испытания корпуса (межтрубное пространство) штуцера межтрубного пространства закрывают заглушками, а снятое днище устанавливают на место на прокладке. После этого корпус наполняют водой и испытывают при рабочем давлении.

При удовлетворительных результатах осмотра составляют акт.

После гидравлического испытания приступают к монтажу аппарата. В зависимости от весовых характеристик и проектного положения для теплообменников используют различные монтажные краны.

Способ транспортирования теплообменника к месту монтажа, подъема и установки его на фундамент или основание обычно указывается в проекте производства работ.

Положение смонтированного теплообменника выверяют относительно разбивочных осей здания (сооружения), высотных отметок и горизонтальности корпуса. Фактическая высотная отметка не должна отличаться от проектной более чем на 10 мм. Отклонение от горизонтальности допускается не более 0, 5 мм на 1 м. Горизонтальность проверяют нивелиром по верхней образующей корпуса теплообменника.

При необходимости регулировку положения аппарата выполняют путем укладки под его опоры в отдельных местах плоских прокладок.

Аппараты, имеющие конструктивно встроенные регулирующие винты, выверяют на фундаменте или другом основании при помощи этих винтов. Перед выверкой аппаратов в местах опирания винтов на предварительно спланированной поверхности укладывают стальные подкладки. Типы и размеры подкладок принимают в зависимости от веса аппарата.

По достижении бетоном подливки 25% прочности винты удаляют, а вместо них устанавливают пробки на сурике.

Окончательное положение теплообменника проверяют при затянутых гайках фундаментных болтов.

При монтаже аппаратов необходимо обращать особое внимание на крепление подвижных опор аппаратов, которые должны соответствовать требованиям чертежей заводов-изготовителей.

Практическая часть

Особенности ремонта. В кожухотрубчатом теплообменнике с плавающей головкой одна из трубных решеток аппарата не прикреплена к корпусу. Вследствие подвижности решетки все температурные деформации воспринимаются корпусом и трубным пучком самостоятельно. Устройство этих теплообменников сложнее жестких: кожух (корпус) и пучок труб с решетками и поперечными перегородками разъемны, а свободная трубная решетка имеет свое днище и вместе с ним составляет так называемую плавающую головку. Подготовка теплообменника к ремонту и его промывка, способы очистки внутренних поверхностей труб и устранения обнаруженных дефектов такие же, как и для теплообменников жесткой конструкции. Специфична лишь методика определения дефектов.

Опрессовывая межтрубное пространство на контрольное давление, проверяют герметичность корпуса и днища, а также их сопряжений. После спуска опрессовочной воды при открытой спускной муфте на днище корпуса проверяют трубное пространство, выявляя дефекты распределительной камеры и сопряжений. Появление воды на днище корпуса указывает на наличие дефекта в- трубном пучке. Характер этого дефекта может быть выяснен только после разборки днища корпуса при повторной опрессовке трубного пространства. Визуально можно установить только пропуск в сопряжении крышки плавающей головки с подвижной решеткой и нарушение соединения труб с этой решеткой. Такие дефекты устраняют, прежде всего, путем смены прокладки на крышке (подтяжки болтов без смены прокладки следует избегать) и перевальцовки или сварки концов труб. Если после этого при опрессовке вода все же проникнет в межтрубное пространство, значит, нарушена герметичность соединения труб с неподвижной трубной решеткой или износились одна или несколько труб.

Для точного установления дефекта разбирают крышку распределительной камеры и плавающей головки и со стороны подвижной решетки к корпусу прикрепляют приставную головку. По течи на торцах решеток при опрессовке корпуса судят о неплотной вальцовке (сварке); при износе трубы в ней появляется опрессовочная вода.

Классификация видов ремонта. Классификацию ремонта проводят по одному из следующих разграничительных признаков: планируемости, периодичности проведения, объему проводимых работ, степени регламентации работ и т.д.

Различные виды ремонта можно производить с помощью различных методов, т. е. совокупности технологических и организационных правил выполнения ремонтных операций.

В практике различают следующие виды ремонта (согласно ГОСТ 18322Ї78).

Плановый -- ремонт, постановка оборудования на который осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Неплановый (аварийный)-- ремонт, постановка на который осуществляется без предварительного назначения, производится при внезапном отказе аппарата.

Текущий -- ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене и (или) восстановлении отдельных частей.

Средний -- ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса изделий с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей, выполняемым в объеме, установленном в нормативно- технической документации.

Капитальный -- ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного (или близкого к полному) восстановления ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Обезличенный (агрегатный) -- метод ремонта, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми или заранее отремонтированными. Под агрегатомпонимается сборочная единица, обладающая свойствами полной взаимозаменяемости, независимой сборки и самостоятельного выполнения определенной функции в изделиях различного назначения.

Ремонт по техническому состоянию-- метод ремонта, при котором перечень операций определяется по результатам контроля технического состояния и диагностирования оборудования.

Плановый ремонт оборудования основан на изучении и анализе ресурсов работы деталей и узлов с установлением технически и экономически обоснованных норм и нормативов. Плановый ремонт предусматривает вывод в ремонт оборудования с учетом требований действующих в отрасли нормативов.

В плановом порядке выполняются капитальный, средний и текущий ремонты. Вид ремонта вспомогательного (теплообменного) оборудования может отличаться от вида ремонта основного оборудования (турбоустановки), но выполняется в сроки, определяемые ремонтом основного оборудования.

Планирование ремонта оборудования включает в себя разработку перспективных графиков ремонта и модернизации основного оборудования станций (электрических и компрессорных); годовых графиков ремонта основного оборудования станций; годовых и месячных графиков ремонта вспомогательного и общестанционного оборудования.

Перспективный график ремонта и модернизации основного оборудования станций обычно разрабатывается на 5 лет на основании сведений, представляемых станциями, и служит основанием для планирования трудовых, материальных и финансовых ресурсов по годам планируемого периода. Перспективный график ремонта может ежегодно корректироваться с учетом сложившейся обстановки или возникших потребностей.

Годовой график ремонта основного оборудования, как правило, устанавливает календарное время вывода в ремонт каждой турбоустановки (энергоблока), продолжительность ремонта и планируемый объем работ по исполнителям. Годовой график разрабатывается на планируемый год в соответствии с утвержденным перспективным графиком с учетом технического состояния оборудования. При этом в годовой график могут быть внесены обоснованные изменения позиций перспективного графика.

Текущий ремонт теплообменных аппаратов производят для контроля и поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Он должен производиться на остановленном оборудовании. Основные операции, выполняемые при текущем ремонте теплообменных аппаратов, включают в себя:

- наружный осмотр аппарата с исправлением внешних дефектов изоляции, заменой болтов и шпилек, подтяжкой болтовых и резьбовых соединений;

-проверку состояния арматуры и замену или ремонт ее;

-осмотр и наладку контрольно-измерительной аппаратуры;

-проверку и наладку конденсатоотводчиков и дренажей;

-осмотр и оценку состояния внутренних поверхностей аппарата.

Средний ремонт теплообменного аппарата предусматривает ревизию отдельных узлов, а также восстановление и замену изношенных деталей и связан, как правило, с разборкой аппарата. К основным операциям, выполняемым при среднем ремонте, относятся:

-работы, предусматриваемые текущим ремонтом;

-замена арматуры с проверкой предохранительных клапанов на гидравлическом прессе;

-проверка герметичности трубной системы и корпуса и устранение -повреждений подвальцовкой, заваркой или отглушением отдельных трубок;

-ревизия разъемных резьбовых, сальниковых и фланцевых соединений;

-разборка и ремонт вспомогательных элементов с восстановлением или заменой отдельных узлов и деталей;

-ремонт обмуровки и антикоррозионных покрытий;

-ремонт изоляции и окраска поверхностей аппарата.

Капитальный ремонт имеет целью восстановление работоспособности оборудования по возможности до начального технического состояния. При капитальном ремонте производится полная разборка аппарата с ремонтом отдельных деталей и узлов на месте, в ремонтных цехах или предприятиях. Капитальный ремонт производится по специально разработанному плану и обеспечивается необходимыми документами и материалами (дефектными ведомостями, чертежами, запасными частями, инструментами, приспособлениями, подъемно-транспортным и такелажным оборудованием), а также рабочей силой и ремонтной площадкой. При капитальном ремонте может быть произведена замена трубного пучка или всего теплообменного аппарата.

Последовательность операций при капитальном ремонте:

1. ознакомление с чертежами и дефектной ведомостью на аппарат; подготовка необходимых запасных деталей, инструмента, материалов и подъемно-транспортных приспособлений;

2. получение разрешения на отключение оборудования, подлежащего ремонту;

3. снятие контрольно-измерительных приборов, вскрытие аппарата и разборка его на узлы и детали;

4. промывка и очистка;

5. отбраковка деталей методом осмотра и измерений, уточнение дефектной ведомости на ремонт и ведомости на запасные части;

6. ремонт деталей, сборка узлов, подгонка деталей и узлов;

7. изготовление новых деталей и узлов, внесение усовершенствований, намеченных к реализации в период капитального ремонта;

8. сборка, опробование аппарата и устранение выявленных дефектов;

9. проверка аппарата после сборки, подготовка к испытанию;

10. испытание аппарата и сдача его в эксплуатацию.

Завершается выполнение капитального ремонта составлением акта о передаче оборудования в эксплуатацию.

Обезличенный метод ремонта используется в том случае, когда не сохраняется принадлежность восстановленных элементов и узлов определенному теплообменному аппарату. Этот метод может применяться, если на станции установлено несколько однотипных теплообменных аппаратов. При этом методе сокращается время ремонта, работы могут быть полнее специализированы, повышается производительность труда.

Правильный расчет теплообменников - залог его продуктивной работы

Расчёт аппарата

Дано:

1.Первый продукт:

G1 = 14500кг/ч

P₄²⁰ = 0.778

Т1 = 450⁰К

2.Второй продукт:

G2 = 18300кг/ч

P₄²⁰ = 0.538

Т2 = 330⁰К

1.Выбираем конечную температуру одного из потоков теплообменивающихся сред.

На основании практических данных примем конечную температуру первого продуктаТ₁ = 450⁰К

2. Составим уравнение теплового баланса:

G1· (? T1'-? T1”) = з = G2· (?T2”-?T2')

где ? T1'?T1”-энтальпия первого продукта при начальной (Т1') и конечной (Т1”) температуры. ?T2”?T2'-энтальпия второго продукта начальной (Т2') и при конечной температуры (Т2”) кДж/кг.

з-коэффициэнт использования тела = 0, 95.

По энтальпии находим конечную температуру этого потока.

14500·(116, 095-114, 425)·0, 95 = 18300·(x-38, 923)

23004, 25 = 18300·(x-38, 923)

23004, 25 = 18300x-712290, 2

-18300x = -712290, 2-23004, 25

-18300x = -735295, 15

x= 735295, 15:18300=40, 180

x= 40, 180 кДж/кг

x(?T2”)=40, 180 кДж/кг

По найденной энтальпии(?T2”=40, 180 кДж/кг) смотрим конечную точку температуру потока. T2”=297⁰С

3.Расчитываем тепловую нагрузку теплообменника.

Q= ( ? T1'-? T1”) ·з

Q= 14500· (116, 095-114, 425) ·0, 95

Q= 23004, 25 кДж/ч

23004, 25:3600= 6, 4кВт

4.Рассчитаем средний температурный напор(?Тср) в теплообменнике

450>417

297<330

450-297= 153⁰К

417-330= 87⁰К

?Тmax=153⁰К ?Тmin=87⁰К

?Тср=?Тmax-?Тmin2, 3·lg?Тmax·?Тmin

?Тср=153-87·2, 3log·13311=51

5.Определяем поверхность теплообменника по предварительно выбранному коэффициенту теплопередачи.

Определим поверхность теплообменника по формуле F= Q: (К·?Тср)

На основании практических данных примем коэффициент теплопередачи в теплообменнике.

К= 225⁰К

6, 4·1000= 6400Вт

F= 6400:( 225·51)=0, 56=56м²

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были получены навыки применения теоретических знаний. По расчёту и проектированию теплообменных аппаратов, а также закрепила знания по основным разделам курса «Теплообменники с плавающей головкой».

В данной курсовой работе был произведён тепловой расчёт теплообменника.

Были выполнены чертежи теплообменников с плавающими головками, (формат А4).

Список литературы

1. 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.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для вузов; под. ред. чл. - корр. АН России П.Г.Романкова. - 13-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2006. - 576 с.

3. Ульянов Б.А., Бадеников В.Я., Ликучёв В.Г. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие - Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2005 г. - 903 с.

Размещено на Allbest.ru

...