Види теплообмінників, сфери їх застосування та особливості конструкції. Вивчення переваг та недоліків кожухотрубного теплообмінника. Умови безпечної експлуатації, охорона праці та протипожежні заходи. Опис технологічної схеми підключення апарату.
Аннотация к работе
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.
План
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