Проект кожухотрубного теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства - Курсовая работа

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КУРСОВИЙ ПРОЕКТ на тему: „Проект кожухотрубного теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства”Теплообмін (теплопередача) - фізичний процес передавання енергії у вигляді певної кількості теплоти від тіла з вищою температурою до тіла з нижчою температурою до настання термодинамічної рівноваги. Із теплопровідністю ми стикаємося щоразу, коли визначаємо на дотик ступінь нагрітості якогось тіла. Наприклад, коли опускаємо металеву ложку в гарячий чай, ложка нагрівається не відразу, а поступово. Це пояснюється тим, що вода має вищу температуру, ніж ложка, і її молекули мають більшу кінетичну енергію. Поступово температура води і кінетична енергія її молекул зменшуватимуться, а температура ложки і кінетична енергія атомів металу збільшуватимуться аж до вирівнювання температур води і ложки.Як правило розрізняються: O теплообмінники, у яких передача тепла є основним процесом; O реактори, у яких тепловий процес відіграє допоміжну роль, Теплообмінники класифікують: 1. За способом передачі тепла розрізняються теплообмінники: · змішування, у яких робітничі середовища безпосередньо стикаються або перемішуються; В залежності від виду робочих середовищ розрізняються теплообмінники: · рідинно-рідинні - при теплообміні між двома рідкими середовищами; За тепловим режимом розрізняються теплообмінники: O періодичної дії, у яких спостерігається нестаціонарний тепловий процес;Кожухотрубні теплообмінники застосовуються тоді, коли потрібна велика поверхня теплообміну, тобто для випаровування і конденсації теплоносіїв в різних технологічних процесах, а також для нагрівання і охолоджування рідин і газів.У промисловості теплообмінні апарати застосовують для нагрівання „гарячим” теплоносієм „холодного” та охолодження або нагрівання різних речовин до заданих параметрів. 1 зображено кожухотрубний теплообмінний апарат, який складається з пучка труб, закріплених в трубних решітках та обмежених кожухом, кришками тощо. Трубний та міжтрубний простори, в яких рухаються гарячий та холодний теплоносії, відокремлені один від одного поверхнею теплообміну. Отже, теплообмінний апарат складається з кожуху 1, в якому розміщена трубчатка 2, яка в свою чергу складається з двох трубних решіток 3 та пучка труб 4, які зєднуються з трубними решітками за допомогою розвальцювання чи зварювання. З метою підтримання потрібної швидкості теплоносіїв (для забезпечення високих коефіцієнтів тепловіддачі) та для зменшення вібрації трубного пучка в теплообмінному апараті встановлено перегородки 11 і 12, які розділяють трубний та міжтрубний простори на секції, при цьому забезпечується певна послідовність проходження теплоносіїв, як у трубному, так і у міжтрубному просторах.Теплообмінник має у собі такі частини: · Нерухома плита з приєднувальними патрубками. Всі пластини в пакеті однакові, тільки розгорнуті одна за одною на 180 °, тому при стягуванні пакета пластин утворюються канали, по яких і протікають рідини, що беруть участь в теплообміні. На лицьовій стороні кожної пластини в спеціальні канавки встановлена ??гумова контурна прокладка, що забезпечує герметичність каналів. Два з чотирьох отворів у пластині забезпечують підведення і відведення гріючого або нагрітого середовища до каналу. У таких теплообмінниках патрубки для підведення середовищ розташовані не тільки на нерухомій плиті, а й на притискній, а вздовж пластин - перегородок середовища рухаються в одному напрямку.Тиск водяної пари Температура: пари на вході в апарат на виході з апарата Швидкість руху рідини всередині трубокСередню різницю температур між парою і рідиною, що нагрівається, визначають як середньо логарифмічну різницю: Оскільки, То Середня температура рідини, яку нагрівають: 2. Теплофізичні властивості рідини, що нагрівається Теплове навантаження з урахуванням теплових витрат визначається , де x-коефіцієнт, що враховує витрати теплоти в навколишнє середовище, х=1,05 Коефіцієнт тепловіддачі визначається залежно від режиму руху рідини.Труби в трубних решітках найчастіше розміщуються по сторонах правильних шестикутників. Для даного випадку при визначенні в теплообміннику загальної кількості труб n виходять з кількості труб а, розміщених на стороні найбільшого шестикутника: Відстань між осями труб, крок: Внутрішній діаметр корпусу теплообмінника визначається за формулою: оскільки теплообмінник має 6 ходівВтрата риску ?p під час руху теплоносіїв у трубах і між трубному просторі теплообмінника складається з втрат на подолання тертя і місцевих опорів:

Потужність, приводу насоса, потрібна для переміщення теплоносія через апарат:Втрата теплоти ізольованим обладнанням визначають за формулою: ВтСередню різницю температур між парою і рідиною, що нагрівається, визначають як середньо логарифмічну різницю: Оскільки, То Середня температура рідини, яку нагрівають: 2.

Зміст кожухотрубний теплообмінник конструкція апарат

Вступ

1. Види і типи теплообмінників

2. Область застосування

3. Конструкції теплообмінників

3.1 Кожухотрубний теплообмінник

3.2 Пластинчастий теплообмінник

3.3 Теплообмінник типу «труба в трубі»

4. Переваги і недоліки кожухотрубного теплообмінника

5. Вихідні дані

6. Розрахунок при w=0,6м/с

6.1 Тепловий розрахунок

6.2 Конструктивний розрахунок

6.3 Гідравлічний розрахунок

6.4 Розрахунок теплової ізоляції

7. Розрахунок при w=0,8м/с

7.1 Тепловий розрахунок

7.2 Конструктивний розрахунок

7.3 Гідравлічний розрахунок

7.4 Розрахунок теплової ізоляції

8. Розрахунок при w=1м/с

8.1 Тепловий розрахунок

8.2 Конструктивний розрахунок

8.3 Гідравлічний розрахунок

8.4 Розрахунок теплової ізоляції

9. Техніко-економічний розрахунок

10. Питання екології

11. Умови безпечної експлуатації

12. Охорона праці та протипожежні заходи

13. Опис технологічної схеми підключення апарату

14. Програма розрахунку на ЕОМ

15. Висновок

16. Список використаної літератури