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