Проект розрахунку кожухотрубного теплообмінника безперервної дії - Курсовая работа

Питома вага на підприємствах хімічної промисловості теплообмінного устаткування складає в середньому 15-18%, в нафтохімічній і нафтопереробній промисловостях 50 %. Значний обєм теплообмінного устаткування на хімічних підприємствах пояснюється тим, що майже всі основні процеси хімічної технології (випаровування, ректифікація, сушка і ін.) повязані з необхідністю підведення або відведення теплоти. Ці теплообмінники достатньо прості у виготовленні і надійні в експлуатації і в той же час достатньо універсальні, тобто можуть бути використаний для здійснення теплообміну між газами, парами, рідинами в будь-якому поєднанні теплоносіїв і в широкому діапазоні їх тиску і температур. Сучасний стан теорії і практики хімічної технології і промислової теплотехніки характеризується, з одного боку, вдосконаленням техніки і технології (інтенсифікація процесів, розробка оригінальних конструктивних і схемних рішень, зростання одиничних потужностей устаткування), а з другого боку - все більш широким використовуванням нової методології рішення наукових і практичних завдань.Теплообміном називається процес перенесення теплоти, що відбувається між тілами, що мають різну температуру. Стаціонарним (сталим) називається таке поле, в якому температура в кожній крапці не міняється в часі, якщо ж температура міняється, то поле буде нестаціонарним (несталим). Для переходу теплоти від однієї крапки до сусідньої необхідна наявність між їх температурами деякої різниці, причому теплота розповсюджується у бік пониження температури. Коефіцієнт теплопровідності показує кількість теплоти, що проходить унаслідок теплопровідності в одиницю часу через одиницю поверхні теплообміну при різниці температур між стінками на одиницю товщини стінки. Основним законом тепловіддачі є закон охолоджування Ньютона, згідно якому кількість теплоти Q, передана (або отримане) від теплообмінної поверхні до навколишнього середовища, прямо пропорційно поверхні теплообміну F, різниці температури поверхні TCT і температури навколишнього середовища t1 а також часу ?, протягом якого йде теплообмін.Температура NANO3: 2 - початкова t2н °С 26 [дано] 5 Температура конденсации: t1 °С 137,9 [дано] Теплове навантаження апарата визначаємо за формулою: Q=G2·C2·(t2к-t2н), (2.1) де Q - кількість теплоти, віддана гарячим теплоносієм, Вт Визначаємо режим руху теплоносія в трубах. Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі пара що конденсує за формулою.1 Крок розбивки труб t 25,6 мм 4 Діаметр кожуха внутрішній Дк 273 мм [3] t=dнар·1,28 мм (2.17) де t - крок розбивки труб, мм; Відношення кроку між трубами до зовнішнього діаметра труб: (2.18) ? = = 1,28 Кут, утворений центральними лініями трубних рядів при розміщенні труб по вершинах рівносторонніх трикутників (за правилами шестикутників) ? =60°. Ступінь заповнення перетину трубами в подовжньому потоці визначаємо за формулою [3]: , (2.20) де - відношення кроку між трубами t до зовнішнього діаметра труб;Еквівалентний діаметр міжтрубного простору dэ 0,0505 м [теп. розр] Розрахунок ведеться згідно джерелу [1]. Швидкість руху робочих середовищ в патрубках (штуцерах) по можливості повинна співпадати з робочою швидкістю середовища в апараті, встановленою в розрахунку. Тому швидкість води в патрубках, що сполучають міжтрубні простори теплообмінників, а також NANO3, що рухається з апарату в апарат по зєднувальним їх колінах, приймаємо приблизно рівною швидкості руху цих середовищ в теплообміннику. Визначаємо швидкість руху NANO3 по трубах теплообмінника: (2.23) де ?1 - вязкість NANO3, Па/с dэ - еквівалентний діаметр міжтрубного простору, м;Коефіцієнт місцевого опору міжтрубного простору ?мтр 1 [1] Коефіцієнт місцевого опору трубного простору ?тр 1,5 [1] Швидкість руху теплоносія в трубному просторі wtp 0,053 м/с [розр.діам. штуц.] Втрата тиску ?р при проходженні теплоносіїв через труби і в міжтрубному просторі теплообмінника складається з втрат на опір тертю і на місцеві опори, а також залежить від конструкції апарату. Гідравлічний опір трубного простору: (2.

Зміст

Вступ

1. Технологічна частина

1.1 Теоретичні основи процесу

1.2 Фізичні основи процесу, опис технологічної схеми, устаткування

1.3 Техніко-економічне обґрунтування і опис переваг конструкції проектованого апарату

1.4 Техніка безпеки при обслуговуванні устаткування

2. Розрахункова частина

2.1 Матеріальний баланс

2.2 Конструктивний розрахунок

2.3 Розрахунок та вибір діаметрів штуцерів

2.4 Гідравлічний розрахунок

Список літератури

1. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической промышленности. - Г.: Химия, 1967 - 847 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической промышленности. - Л.: Химия, 1987 - 567с.

3. Иоффе И.Л. Проектирования процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1991- 352с.

4.Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Помощь на проектирование. - Г.: Химия, 1983 - 272 с.

5.Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов - Л.: Машиностроение, 1981.

6.Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок. Учебное пособие для техникумов. - Г.: Высшая школа, 1970.

7.Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию/ Под ред. Ю.И.Дытнерского - М., Химия, 1991 - 496 с.

8.Плановский А.Н. Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник - М., Химия, 1987 - 496с.

9.Романков П.Г., Курочкина М.И., Мозжерин Ю.Я. Процессы и аппараты химической промышленности - Л., Химия, 1989 - 560 с.