Расчет теплообменника
Технологическое назначение теплообменников. Описание технологической схемы теплообмена. Анализ конструкций теплообменников и обоснование их выбора. Технологический, гидравлический расчет. Расчет толщины обечайки, трубной решетки. Выбор крышки и опор.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.10.2019 |
| Размер файла | 1,4 M |
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.
Общее гидравлического сопротивление трубного пространства теплообменника:
?Р=?Ртр+?Р1+?Р2+?Р3; (35)
?Р=11367+4622+5704+5940=16268 Па.
5. Элементы механического расчета
В данной части курсового проекта приведены расчеты на прочность отдельных узлов и деталей выбранного конденсатора с целью определения их размеров.
Расчету на прочность предшествует выбор конструкции материала в зависимости от необходимой химической стойкости, дефицитности и стоимости материала и других факторов.
Исходя из этих параметров выбрана марка стали ст20. Ее основные характеристики приведены в табл.6.1.[1]
Таблица 6.1.Характеристики стали марки ст20
|
Марка ст |
дв, МПа, не < |
дт, МПа, не < при толщине листа 250 |
д5, % |
|
|
20 по ГОСТ 1050-74 |
420 |
250 |
25 |
Расчет толщины обечайки
Главным составным элементом корпуса большинства химических аппаратов является обечайка. В химическом аппаратостроении наиболее распространены цилиндрические обечайки, отличающиеся простотой изготовления, рациональным расходом материала и достаточной прочностью. Цилиндрические обечайки из стали изготавливают вальцовкой листов с последующей сваркой стыков.
Толщину рассчитывают:
; (36)
где Dн - наружный диаметр обечайки;
дд - допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки, МПа;
ц - коэффициент, учитывающий ослабление обечайки из-за сварного шва и наличия неукрепленных отверстий, ц=0,9[1].
см - прибавка толщины, см=1 мм.
; (37)
=161,6·106 Н/м2;
=166,6·106 Н/м2.
Первое значение, как меньшее, является расчетным.
Проверим равенство
=> величиной Р в формуле 36 можно пренебречь.
=3,1·10-3, толщина значительно меньше допустимой, принимаем s=10 мм.
Расчет трубной решетки
Одним из основных элементов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов являются трубные решетки. Они представляют собой перегородки, в которых закрепляются трубы и которыми трубное пространство отделяется от межтрубного. При конструировании теплообменного аппарата одновременно с проведением теплотехнического расчета необходимо выбрать способ размещения и крепления труб в трубной решетке, конструкцию трубной решетки и рассчитать ее толщину. Наиболее рационально по плотности упаковки труб размещение их по вершинам равносторонних треугольников.
Крепление труб в трубных решетках осуществляется сваркой, пайкой или развальцовкой. Минимальный шаг между трубами рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб dн:
t?1,3dн+5 мм; (38)
Расчет толщины трубной решетки зависит от ее конструкции и от конструктивной схемы аппарата.
Наиболее распространенные конструкция трубных решеток изображеа на рис.5.1.
Рис. 6.1. Выбранная конструкция трубных решеток.
Толщина трубной решетки данного типа определяется по формуле (39):
; (39)
.
В виду малой расчетной толщины принимаем sp=10 мм (0,01 м).
Выбор крышки
Наиболее распространены крышки круглые фланцевые, которые могут быть плоскими и эллиптическими, реже - сферическими и цилиндрическими. Присоединяются фланцевые крышки на уплотняющих прокладках закладными ил откидными болтами.
Руководствуясь известными значениями внутреннего диаметра Dв=800мм обечайки, толщиной днища s=10мм, выбираем крышку эллиптическую отбортованную стальную с внутренними базовыми диаметрами (ГОСТ 6533-53)[2]. Основные конструктивные характеристики данного вида крышки приведены в табл. 7.2.
Таблица 7.2Основные конструктивные характеристики эллиптической отбортованной стальной с внутренними базовыми диаметрами
|
Характеристики |
Значение |
|
|
1. Диаметр кожуха аппарата Dв, мм |
800 |
|
|
2. Толщина днища s, мм |
10 |
|
|
3. Высота закругленной поверхности hв, мм |
200 |
|
|
4. Высота плоской поверхности днища h, мм |
40 |
|
|
5. Внутренняя поверхность днища, Fв, м2 |
0,80 |
|
|
6. Емкость днища, V·10-3, м3 |
87,2 |
|
|
7. Диаметр заготовки, D, мм |
1018 |
Рис. 6.2. Эллиптическая крышка. Конструктивные размеры
Выбор опор
Выбор типа опоры зависит от ряда условий: места установки аппарата, соотношения высоты и диаметра аппарата, его массы и т. д. Для горизонтальных аппаратов с эллиптическими днищами, устанавливаемых на фундамент внутри помещения, рекомендуется применять опоры, изображенные на рис.6.3.
Рис. 6.3. Опоры для горизонтальных аппаратов, жестко соединенные с аппаратом.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Температурный расчет и определение теплофизических параметров теплоносителей при средних температурах. Расчет теплопередающей поверхности и изоляции. Определение гидравлических показателей. Расчет толщины обечайки, штуцеров, трубной решетки и опор.
курсовая работа [210,3 K], добавлен 02.03.2011Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности. Определение диаметров штуцеров. Конструктивный расчет теплообменника. Расчет фланцевых соединений. Определение общего количества трубок в теплообменнике.
курсовая работа [729,5 K], добавлен 28.09.2009Рассмотрение принципиальной схемы ректификационной установки. Определение температуры кипения смеси бензол-толуол. Расчет коэффициента теплопередачи для разных зон теплообмена. Выбор толщины трубной решетки, диаметра штуцера, формы днищ и крышек.
курсовая работа [505,2 K], добавлен 23.01.2016Понятие и классификация теплообменных аппаратов. Определение площади поверхности теплообмена и коэффициента теплопередачи. Расчет гидравлических и механических характеристик устройства. Обоснование мероприятий по снижению гидравлического сопротивления.
курсовая работа [83,2 K], добавлен 17.07.2012Сущность процесса теплообмена. Физико-химические свойства сырья и продуктов. Характеристики осветительного керосина. Классификация теплообменников по способу передачи тепла и тепловому режиму. Техника безопасности при обслуживании теплообменников.
реферат [275,2 K], добавлен 07.01.2015Описание технологии производства и конструкций разрабатываемого оборудования. Технологический расчет колонны. Технологический расчет теплообменника. Расчет, выбор стандартизированного вспомогательного оборудования. Автоматизация технологического процесса.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 03.05.2009Выбор конструкции аппарата. Описание технологической схемы. Движущая сила массопередачи. Определение скорости газа и диаметра абсорбера с насадкой кольца Рашига. Расчет толщины обечайки. Трубопровод для выхода аммиачной воды. Расчет газодувки, емкостей.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 16.10.2014Описание конструкции теплообменного аппарата. Выбор материала для корпуса, крышек, труб и трубных решеток. Расчет толщины стенки аппарата, фланцевых соединений и трубной решетки. Параметры линзового компенсатора. Прочность опор и опорная площадка.
курсовая работа [919,1 K], добавлен 01.12.2011Тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного подогревателя; определение температурных множителей, коэффициентов теплоотдачи, гидравлических потерь; выбор теплообменников.
практическая работа [11,0 M], добавлен 21.11.2010Обоснование и выбор исходных данных для расчета теплообменного аппарата. Подбор и обоснование выбора типа фланцевого соединения. Выбор конструктивных параметров некоторых элементов теплообменных аппаратов. Расчет толщины стенки корпуса и трубной решетки.
курсовая работа [812,6 K], добавлен 11.12.2012Элементный состав нефти и характеристика нефтепродуктов. Обоснование выбора и описание технологической схемы атмосферной колонны. Расчет ректификационной колонны К-1, К-2, трубчатой печи, теплообменника, конденсатора и холодильника, подбор насоса.
курсовая работа [1004,4 K], добавлен 11.05.2015Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд. Расчет водяных и пароводяных теплообменников, дымовой трубы. Обоснование выбора дымососа.
курсовая работа [516,3 K], добавлен 18.05.2011Конструкция и назначение теплообменников. Технология проведения текущего и капитального ремонта и технического обслуживания устройства для обеспечения его нормальной работы. Способ восстановления трубчатого теплообменника, собранного с применением пайки.
отчет по практике [153,0 K], добавлен 13.03.2015Установка гидроочистки/депарафинизации дизельного топлива. Реакторное оборудование для нефтепереработки. Тепловой расчет реактора. Определение количества катализатора. Расчет номинальной толщины стенки обечайки, штуцеров, опоры. Выбор крышки и днища.
курсовая работа [587,5 K], добавлен 09.04.2014Выбор из типовых теплообменников оптимального с точки зрения эффективности теплопередачи. Определение стоимости теплообменника. Относительное движение теплоносителей в поверхностных теплообменниках. Температурная схема движения потоков при прямотоке.
контрольная работа [178,4 K], добавлен 04.12.2009Принципиальная схема ректификационной установки. Описание конструкции испарителя и выбор материалов. Определение значения коэффициента теплоотдачи в случае конденсации водяного пара внутри вертикальных труб. Расчет трубной решетки и фланцевого соединения.
курсовая работа [114,7 K], добавлен 29.06.2014Характеристика нефти, фракций и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет материального баланса установки гидроочистки дизельного топлива. Расчет теплообменников разогрева сырья, реакторного блока, сепараторов.
курсовая работа [178,7 K], добавлен 07.11.2013Описание конструкции теплообменной установки и обоснование его выбора. Технологический расчет выбранной конструкции аппарата. Механический расчет его элементов. Расчет теплового потока и расхода хладоагента. Гидравлический расчет контактных устройств.
курсовая работа [790,0 K], добавлен 21.03.2010Предварительный 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 15.02.2012Понятие 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
