Дата изготовления: апрель 2020 года.
Предмет: Т.
Учебное заведение: .
Таблица 1 «Исходные данные»
№ варианта V, м3/с H, м lвс, м lн, м l'н, м pт, МПа t1, °С t2, °С pк, МПа hвс, м
54 0,046 29 11 9,5 24 0,29 54 83 0,16 1,7
Введение 3
1.Основные сведения 5
2.Расчёт трубчатого теплообменного аппарата 12
2.1 Тепловой расчёт теплообменного аппарата 13
2.1.1. Определение среднего температурного напора 13
2.1.2. Определение тепловой нагрузки и расхода греющего теплоносителя. 14
2.1.3. Определение коэффициента теплопередачи в теплообменнике 16
2.1.4 Расчёт толщины изоляции теплообменника 21
2.2 Конструкционный расчёт трубчатого теплообменника 22
Заключение 27
Список литературы 28
Теплообменниками называются аппараты, в которых происходит теплообмен между рабочими средами независимо от их технологического или энергетического назначения (подогреватели, выпарные аппараты, конденсаторы, пастеризаторы, испарители, деаэраторы, экономайзеры и др.).
Технологическое назначение теплообменников многообразно. Обычно различаются собственно теплообменники, в которых передача тепла является основным процессом, и реакторы, в которых тепловой процесс играет вспомогательную роль. Классификация теплообменников возможна по различным признакам. По способу передачи тепла различаются теплообменники смешения, в которых рабочие среды непосредственно соприкасаются или перемешиваются, и поверхностные теплообменники– рекуператоры, в которых тепло передаётся через поверхность нагрева – твёрдую (металлическую) стенку, разделяющую эти среды.
По основному назначению различаются подогреватели, испарители, холодильники, конденсаторы. В зависимости от вида рабочих сред различаются теплообменники: газ-газ, жидкость- жидкость, пар- жидкость, газ-жидкость. По тепловому режиму различаются теплообменники периодического действия, в которых наблюдается нестационарный тепловой процесс, и непрерывного действия с установившимся во времени процессом.
Многотрубный кожухотрубчатый теплообменник представляет собой пучок трубок, помещенных в цилиндрическую камеру (кожух); таким образом, внутренность камеры является межтрубным пространством. Трубки ввальцованы в трубные решетки, ограничивающие камеру со всех сторон. К трубным решеткам крепятся распределительные коробки с патрубками для впуска рабочей жидкости, протекающей внутри трубок. Камера снабжена также патрубками для подвода и отвода второго рабочего тела.
Для помещения в кожухе большей поверхности теплообмена и получения большего коэффициента теплоотдачи выгоднее применять трубки меньшего диаметра.
В курсовой работе выполняется расчёт кожухотрубчатого теплообменника, который затронет тепловой, конструкционный и гидравлический расчёты.
Целью курсовой работы является ознакомление с основными видами данного агрегата, принципами его работы и устройства (компоновки). В ходе работы будут приобретены навыки расчёта применимые в основных задачах по дисциплине «Тепломассообмен», а также получен опыт работы с соответствующей справочной и стандартизирующей литературы. Конечным этапом будет подбор, отвечающего заданным требованиям, аппарата среди вариантов, представленных отечественной промышленностью. Также опираясь на гидравлический расчёт, будет подобрана насосная установка, которая обеспечит заданные показатели производительности (расход теплоносителя), напора и мощности.
Тепломассообмен является одной из ключевых учебных дисциплин в роли обучения инженера – энергетика. Именно поэтому очень важно понимать и иметь представление о природе тепловых процессов.
Курсовая работа позволяет углубить познания в этой области на практике. В ходе её выполнения были изучены основные типы теплообменного оборудования, принципы их действия и их технические характеристики, также были улучшены навыки теплового, конструкционного и гидравлического расчёта, а именно вычисление расходов теплоносителей, температурного напора, общего теплового потока, коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи, площади поверхности теплообмена. Была выбрана наиболее удачная, при заданных условиях, схема расположения труб по сторонам правильных шестиугольников, также был осуществлён выбор размера труб и материала, из которых они изготовлены, было рассчитано общее количество труб и секций, толщины обечайки и трубной решётки.
В ходе гидравлического расчёта были учтены местные сопротивления и шероховатость прямых участков труб, что позволило выяснить необходимую мощность приводного двигателя насоса. По результатам всех вышеприведённых расчётов были подобраны подходящие насосная установка и теплообменный агрегат.
