Двухкаскадная пропаново-этановая холодильная установка. Разработка испарителя-конденсатора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
омощью переливной перегородки, что в отдельных случаях позволяет производить отпаривание индивидуальных компонентов жидкой смеси при её движении вдоль трубчатки и непрерывном отводе отпаренной жидкости.
Стандартом (ГОСТ 14248-79) регламентировано изготовление аппаратов двух разновидностей:
с коническим (исполнение 1) или эллиптическим (исполнение 2) днищем и компенсацией температурных удлинений применением U - образных трубок (рис. 2.2, а);
с коническим (исполнение 1) или эллиптическим (исполнение 2) днищем и компенсацией температурных удлинений применением плавающей головки (рис. 2.2, б).
При высоких тепловых нагрузках в аппаратах с эллиптическим днищем могут быть установлены два или три трубных пучка, которые могут быть изготовлены из нержавеющей стали, что увеличивают срок эксплуатации аппарата.
Испарители с U - образными трубами (типа У) изготовляют с диаметром корпуса 800-1600 мм при длине труб 6000 мм и одном трубном пучке с площадью поверхности теплообмена 51-224 м2. При применении двух или трех трубных пучков диаметр корпуса составляет 2400-2800 мм с площадью поверхности теплообмена 240-448 м2. Испарители типа П изготовляют с диаметром корпуса 800-1600 мм при одном трубном пучке с площадью поверхности теплообмена 38-170 м2. При применении двух или трех трубных пучков диаметр корпуса составляет 2400-2800 мм, площадь поверхности теплообмена составляет 192-340 м2.
Рисунок 1.2 - Теплообменники - испарители с паровым пространством:
а - с коническим днищем и U- образными трубками;
б - с плавающей головкой и двумя трубными пучками;
в - кожухотрубчатый с сухопарником;
- распределительная камера; 2 - трубная доска; 3 - корпус; 4 - трубчатка; 5 - крышка эллиптическая; 6 - переливная планка; 7 - днище; 8 - опора; 9 - сухопарник
В качестве горячего теплоносителя, подаваемого в трубное пространство, используют насыщенный водяной пар или горячие газы в зависимости от температурного режима.
Аппарат состоит из корпуса цилиндроконической формы . Корпус ограничен с одной стороны эллиптическим днищем, а с другой - распределительной камерой. К крышке распределительной камеры приваривается перегородка. Внутри корпуса располагается трубный пучок. Трубный пучок ограничен трубными решетками: подвижной и неподвижной, в которых закреплены теплообменные трубы. Подвижная решетка ограничивается плавающей головкой, которая служит для компенсации температурных деформаций. Снаружи к корпусу приварены штуцера для входа-выхода теплоносителей, а также технологические штуцера. Испаритель опирается на седловые опоры, приваренные к нижней части корпуса аппарата. Одна опора выполняется подвижной, вторая - неподвижной.
Уровень жидкости в корпусе аппарата поддерживается переливной планкой с верхней зубчатой кромкой, обеспечивающей равномерный слив жидкости по всему поперечному сечению.
Днище крепится с корпусом аппарата при помощи сварки, а распределительная камера крепится к корпусу посредством фланцевого соединения. Перегородка крепится с одной стороны к крышке распределительной камеры при помощи сварки, а с другой стороны к трубной решетке с помощью прокладки.
Принцип работы аппарата следующий. Холодный теплоноситель подается в штуцер В межтрубного пространства. Горячий теплоноситель двигаясь по трубам отдает свое тепло холодному, вследствие чего последний меняет свое агрегатное состояние. Низкокипящий компонент в виде пара выводится через штуцер Г.
Выбор конструкционных материалов
При выборе конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата учитываются следующие его важнейшие свойства: прочностные характеристики, жаростойкость и жаропрочность, коррозионная стойкость при агрессивном воздействии среды, физические свойства, технологические характеристики, малая склонность к старению, состав и структура материала, стоимость и возможность его получения, наличие стандарта или утвержденных технических условий на его поставку (технико-экономические показатели).
Выбор конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата осуществляется в соответствии с рекомендациями ([1], разд.1).
Сталь 16ГС ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 17ГС, Сталь 15ГС, Сталь 20Г2С, Сталь 20ГС, Сталь 18Г2С.
Назначение: изготовление фланцев, корпуса, деталей, работающих при температурах -40…+475 0C под давлением; сварных металлоконструкций, работающих при температуре до -70 0C.
Вид поставки (сортамент): листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), трубы (труба электросварная квадратная ТУ 14-105-566, труба электросварная прямоугольная ТУ 14-105-566).
Основные физико-механические свойства:
модуль упругости E, МПа ……………………………………200000
модуль сдвига G, МПа ………………………….…………….77000
плотность r, кг/м3 ……………………….…………………….7850
предел прочности sВ, МПа, не менее ………………………..305
предел текучести sТ, МПа, не менее …………………………….175
относительное сужение y, % ……………………………………..51
относительное удлинение d, % ………….………………………..27
Свариваемость: сваривается без ограничений.
Сталь 09Г2С ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 09Г2, Сталь 09Г2ДТ,
Сталь 09Г2Т, Сталь 10Г2С.
Назначение: изготовление фланцев, деталей, работающих при температурах -40…+425 0C под давлением.
Вид поставки (сортамент): фасонный прокат (квадрат г/катаный ГОСТ 2