Тепловой конструктивный расчет вертикального кожухотрубчатого холодильника для охлаждения дисперсных материалов - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТВ настоящее время в ряде отраслей промышленности охлаждение после термообработки дисперсных сыпучих материалов, таких как кокс, глинозем, клинкер для производства цемента, производится в барабанных вращающихся холодильниках, орошаемых снаружи водой. Применение неподвижных вертикальных кожухотрубчатых холодильников, охлаждаемых жидкими или газообразными теплоносителями, проходящими в межтрубном пространстве, является перспективным направлением утилизации этой теплоты. Скорость движения плотного слоя мелкодисперсных материалов в вертикальных трубах под действием гравитационных сил при низкой теплопроводности материалов, мала, движение обычно нестесненное, что исключает перемешивание материала в поперечном сечении.В 1й, верхней, секции материал охлаждается через стенку труб воздухом с расходом V, движущимся со скоростью w в межтрубном пространстве в поперечном направлении, совершая при этом m ходов. Во 2й секции материал с температурой на входе охлаждается через стенку кипящей водой при температуре тн, т.е. происходит испарительное охлаждение материала. Здесь происходит доохлаждение материала до температуры через стенку водой, поступающей в нижнюю часть третьей секции с расходом D и температурой . В 1й секции рассчитать температуру материала на выходе , площадь поверхности теплообмена F1, длину труб l1, их количество N и число рядов Z, а также скорость движения материала в трубах w1. Во 2й секции рассчитать площадь поверхности теплообмена F2, длину труб l2 (при этом количество и компоновка труб остаются теми же, что и в 1й секции) и количество получаемого сухого насыщенного пара Dп.Находим теплоту, воспринимаемую холодильником: 3. Находим теплоту, отдаваемую горячим носителем: 4. Находим теплоту материала на выходе: 5.Рассчитываем коэффициент теплопередачи: где коэффициент теплоотдачи от глинозема к стенки, коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху. Если рассматривать стержнеподобное движение плотного слоя дисперсного материала как безградиентное движение некоторой псевдожидкости, то безразмерной характеристикой интенсивности теплоотдачи на границе слой-стенка является критерий Нуссельта. (Prж/ Prc)^0.25 вводить не следует, т.к. число Прандтля (Pr) для газов мало зависит от температуры.Определяем среднюю температуру глинозема: , К Затем определяем среднюю безразмерную избыточную температуру материала на выходе из трубы: . При >0,25, т.е. когда время пребывания материала в трубах достаточно велико, то ряд становится быстро сходящимся и расчет производства по величине первого члена ряда.Определяем среднюю температуру кокса и его параметры при этой температуре: 2. Находим теплоту, отдаваемую горячим теплоносителем: 3.Рассчитать и построить графически температурное поле в слое материала t = f(r) в поперечном сечении труб на выходе из 2йсекции,задавая следующие значения безразмерной координаты: d/d1 = 0; 0,125; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0При выполнении данной курсовой работы был произведен тепловой конструктивный расчет вертикального кожухотрубчатого холодильника для охлаждения дисперсных материалов: рассчитана площадь теплообмена в каждой секции, проведен конструктивный расчет, в каждой секции найдена длина и число труб, а так же коэффициент теплоотдачи и теплопередачи.

Содержание

Введение

1. Задание на курсовую работу

2. Расчеты секций холодильника

2.1 Расчет 1 секции

2.2 Расчет 2 секции

2.3 Расчет 3 секции

3. Дополнительное задание

Заключение

Список использованных источников