Тепловой конструктивный расчет рекуперативного кожухотрубчатого и пластинчатого теплообменника. Вычисление количества передаваемого тепла. Исследование интенсивности процессов теплообмена. Анализ определения температуры поверхности стенок трубы.
Аннотация к работе
Развитие силовых установок во всех областях техники в настоящее время характеризуется резким увеличением мощности в одном агрегате, повышением эффективного к.п.д. установок. Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твердую стенку, и смесительные где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменники в свою очередь подразделяются на рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочередного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой. Рекуперативными называют теплообменники, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделяющую их стенку. Кожухотрубчатые теплообменники получили наибольшее распространение, они предназначены для работы с теплоносителями жидкость-жидкость, газ-газ и представляют собой аппараты выполняемые из пучков труб.Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения, а холодильники для охлаждения (водой или другим нетоксичным, непожаро-и невзрывоопасным хладагентом) жидких и газообразных сред. Кожухотрубчатые теплообменники могут быть следующих типов: ТН - теплообменники с неподвижными трубными решетками; ТК - теплообменники с температурными компенсаторами на кожухе и жестко закрепленными трубными решетками; ТП - теплообменники с плавающей головкой, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой; ТУ - теплообменники с U-образными трубками, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой; ТС - теплообменники с сальником на плавающей головке, жестким кожухом и жестко закрепленной трубной решеткой (рисунок 1, Приложение 1). Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и труб для аппаратов типа Н может составлять 20-60 ЄС, в зависимости от материала кожуха и труб, давления в кожухе и диаметра аппарата. Данный расчет проводится для определения площади поверхности теплообмена стандартного водоводяного рекуперативного теплообменника, в котором греющая вода поступает в трубы, нагреваемая вода - в межтрубное пространство. Методом линейной интерполяции определяется средняя удельная массовая теплоемкость греющего теплоносителя при температуреПри заданном расходе теплоносителя увеличение числа пакетов приводит к увеличению скорости теплоносителя, что интенсифицирует теплообмен, но увеличивает гидравлическое сопротивление. В соответствии с каталогом ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ (М., 1990) выпускаются теплообменники пластинчатые следующих типов: полуразборные (РС) с пластинами типа 0,5Пр и разборные (Р) с пластинами типа 0,3р и 0,6р. Технические характеристики указанных пластин и основные параметры теплообменников, собираемых из этих пластин, даны в таблицах 1 и 2 Приложения 2. Условное обозначение теплообменного пластинчатого аппарата: первые буквы обозначают тип аппарата - теплообменник Р (РС) разборный (полусварной), следующее обозначение - тип пластины, цифры после тире - толщина пластины, далее - площадь поверхности теплообмена аппарата (м2), затем - конструктивное исполнение (в соответствии с табл. Пример условного обозначения пластинчатого разборного теплообменного аппарата: теплообменник Р 0,6р-0,8-16-1К-01 - теплообменник разборный (Р) с пластинками типа 0,6р, толщиной 0,8 мм, площадью поверхности теплообмена 16 м2, на консольной раме, в коррозионно-стойком исполнении, материал пластин и патрубков - сталь 12Х18Н10Т; материал прокладки - теплостойкая резина 359; схема компоновки что означает над чертой - число каналов в каждом ходу для греющей воды, под чертой - то же, для нагреваемой воды.В ходе выполнения курсовой работы были получены навыки применения теоретических знаний при решении теплотехнических задач.
Вывод
В ходе выполнения курсовой работы были получены навыки применения теоретических знаний при решении теплотехнических задач. По расчету и проектированию рекуперативных теплообменных аппаратов, а также закрепил знания по основным разделам курса «Тепломассообмен».
В данной курсовой работе был произведен тепловой конструктивный расчет рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника, а также тепловой расчет пластинчатого теплообменника.
Были выполнены чертежи рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника (формат А1) и пластинчатого рекуперативного теплообменного аппарата (формат А3).
Список литературы
1. Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Курсовое проектирование /Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В.П. Брыков. - М.: Химия, 1991. - 412 с.
2. Копко, В.М. Пластинчатые теплообменники в системах централизованного теплоснабжения. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие. /В.М. Копко, М.Г. Пшоник. - Мн.: БНТУ, 2005. - 199 с.
3. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача /В.В. Нащокин. - М.: Высш. шк., 1980. - 469 с.
4. Проектирование тепловых пунктов. СП-41-101-95.
5. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник /под общей ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - Кн. 4. - 586 с.
6. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. СНИП 2.04.14. - 88.
7. Тепломассообмен: метод. указания к курсовой работе по одноим. курсу для студентов специальностей 1 - 43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика» и 1 - 43 01 07 «Техническая эксплуатация энергооборудования организаций» /авт.-сост.: А.В. Овсянник, М.Н. Новиков, А.В. Шаповалов. - Гомель: ГГТУ имени П.О. Сухого», 2007. - 37 с.