Кожухотрубчатый холодильник-конденсатор насыщенных паров толуола
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования и науки Российской Федерации
Пермский Государственный Технический Университет
Кафедра МАПП
Расчетно-пояснительная записка
к курсовому проекту
Кожухотрубчатый холодильник-конденсатор насыщенных паров толуола
Выполнил студент гр. МАПП-07
Чекишева Е.А.
Проверил преподаватель:
Беляев В.М.
Пермь 2011
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
. ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА АППАРАТА
. РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ТЕПЛООБМЕННИКА и ПОДБОР КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
. ПЕРВАЯ ЧАСТЬ ТЕПЛООБМЕНА. КОНДЕНСАЦИЯ ПАРОВ
.1 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА (ОБОРОТНАЯ ВОДА)
.2 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА (КОНДЕНСАЦИЯ ПАРОВ)
. ВТОРАЯ ЧАСТЬ ТЕПЛООБМЕНА. ОХЛАЖДЕНИЕ КОНДЕНСАТА
. СУММАРНАЯ ПЛОЩАДЬ ТЕПЛООБМЕНА
. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОЖУХОТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
.1 РАССЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА (ОБОРОТНАЯ ВОДА)
.2 РАССЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА (КОНДЕНСАЦИЯ ПАРОВ)
.3 РАССЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ МЕЖТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА (КОНДЕНСАТ)
. МЕХАНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
кожухотрубчатый теплообменник гидравлический тепловой
Введение
Теплообменные аппараты являются составной частью практически всех технологических установок на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах. Теплообменные аппараты используют для нагрева, испарения, конденсации, охлаждения, кристаллизации, плавления и затвердевания, участвующих в процессе продуктов, а также как парогенераторы или котлы-утилизаторы.
Среды, используемые для подвода или отвода, тепла называются теплоносителями и хладагентами. В качестве теплоносителей могут быть применены нагретые газообразные, жидкие или твёрдые вещества. Водяной пар как теплоноситель используется главным образом в насыщенном состоянии - как высокого давления, так и отработанный от паровых машин и насосов.
Кожухотрубчатые теплообменники изготовляют с поверхностью теплообмены 11-350 м2 для работы под давлением 2-25 атм. Трубные пучки выполняют из стальных трубок диаметром 20 или 25 мм и длиной 2-6 м. Теплообменники этого типа экономичны и имеют минимальное число соединений на прокладках. Основным недостатком таких аппаратов является невозможность механической очистки межтрубного пространства
По способу монтажа различают вертикальные, горизонтальные и наклонные теплообменные аппараты. Вертикальные теплообменники занимают меньше места, но они менее удобны при очистке. На нефтеперерабатывающих заводах наибольшее распространение получили горизонтальные теплообменники.
Основные конструкции и параметры теплообменных аппаратов
Кожухотрубчатые теплообменники.
Кожухотрубчатые теплообменники - наиболее распространённый тип теплообменной аппаратуры. Они могут использоваться в качестве холодильников, конденсаторов и испарителей. По конструкции такие теплообменники представляют собой полую ёмкость цилиндрической формы, называемой кожухом, внутри которой расположен пучок от нескольких десятков до нескольких тысяч труб, называемых теплообменными трубами. Трубы своими концами герметично закреплены в основаниях, называемых трубными решётками и образуют, таким образом, трубное пространство теплообменника. Остальное пространство теплообменника называют межтрубным. Горячий и холодный теплоносители подаются, соответственно, в межтрубное и трубное пространства, прямотоком или противотоком. Теплообмен происходит через стенки теплообменных труб. Такие теплообменники могут быть одно-, двух-, четырёх - и шестиходовыми, устанавливаться горизонтально или вертикально. Поверхность теплообмена их может быть до 1000 м2.
1. Тепловой баланс кожухотрубчатого теплообменника
В межтрубном пространстве находится толуол (т.к. он - более чистое вещество), в трубном - оборотная вода (как более грязное вещество). Движение фаз - противоток (увеличение приводит к снижению теплоносителя , потребуется меньше охлаждающей воды, однако движущая сила процесса будет уменьшаться, поэтому увеличивается F, применение противотока экономически будет целесообразней).
2. Тепловая нагрузка аппарата
Q - общая тепловая нагрузка конденсатора
- количество тепла при конденсации насыщенных паров
- количество тепла при охлаждении конденсата
- расход толуола (по заданию )
- теплота испарения толуола ( по табл. ХLV [1] при =110,8 0С)
- теплоёмкость конденсата (по рис. XI [1] при )
- температура конденсации пара толуола, 0С
- температура конденсата на выходе, 0С
Расход оборотной воды:
где G -массовый расход
Q - количество теплоты ,
- теплоёмкость оборотной воды (по рис. XI [1] при )
- температура на выходе из теплообменника (примем для оборотной воды 350С)
- температура на входе в теплообменник (задано для оборотной воды 150С)
Определяем граничную температуру
Средняя движущая сила для зоны конденсации насыщенного пара:
Средняя движущая сила для зоны охлаждения кон?/p>