Введение 5
Г лава 1 Обзор используемых теплообменных аппаратов на предприятиях и их особенности 7
1.1 Общие характеристики теплообменных аппаратов используемых на предприятиях 7
1.2 Рекуперативные теплообменные аппараты 21
Кожухотрубные теплообменники 21
Элементные (секционные) теплообменники 29
Теплообменники «Труба в трубе» 30
Пластинчатые теплообменники 33
1.3 Регенеративные теплообменные аппараты 37
Воздухоподогреватель 41
Смесительные теплообменники 43
Каскадные (полочные) аппараты 44
Барботажные аппараты 44
1.4 Выводы по главе 1 46
Г лава 2 Объект и методика исследования 47
2.1 Конструкция и принцип работы 47
2.2 Методика исследования 50
2.3 Выводы по главе 2 55
Глава 3 Расчётное исследование 56
3.1 Расчетное исследование теплового режима работы теплообменного
аппарата при используемых рабочих средах пар - вода 56
3.2 Выводы по главе 3
Заключение
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Актуальность работы
1) Проблемы возникающие при эксплуатации теплообменных аппаратов на предприятии
2) Энергоэффективность установки при регулировании в переходном теплового режима работы сети
3) Необходимость плавной стабилизации теплового режима установки без нарушения технологического процесса
Цель работы
Совершенствование тепловой работы теплообменного аппарата 11112-6¬2-2 с целью рационального использования энергетических ресурсов.
Задачи
1) Провести анализ особенностей регулирования промышленных теплообменных аппаратов, используемых на предприятиях.
2) Разработать схему оптимизации тепловой работы установки
3) Провести расчетное исследование теплового режима теплообменного аппарата при используемых рабочих средах пар - вода
Теплообменниками называются аппараты, в которых происходит теплообмен, между рабочими средами не зависимо от их технологического или энергетического назначения (подогреватели, выпарные аппараты, концентраторы, 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.
Впервые аппараты такого рода были разработаны в самом начале XX века в СССР, когда у тепловых станций возникла потребность в теплообменниках, обладающих большой поверхностью теплообмена, и способных работать при достаточно высоком давлении.
Теплообменные аппараты и установки широко используются во всех отраслях промышленности. Назначение, области применения и конструктивное оформление их весьма разнообразны. Они предназначены для увеличения экономичности энергетического оборудования, повышения его надёжности, обеспечения технологических процессов.
Учитывая широкий диапазон применения и важность выполняемых функций, теплообменные аппараты должны соответствовать следующим основным требованиям:
1) обеспечивать передачу требуемого количества теплоты с получением необходимых конечных температур теплоносителей;
2) обладать определённой пропускной способностью для каждой из рабочих сред при заданном уровне гидравлических сопротивлений;
3) быть надёжными в эксплуатации при заданных параметрах рабочих сред; поверхность теплообмена и элементы конструкции должны обладать достаточной химической стойкостью к воздействию агрессивных сред; конструкция должна предусматривать возможность осмотра поверхности теплообмена и доступность для её периодической очистки и ремонта; обладать достаточным запасом прочности от напряжений, возникающих в результате воздействия давления рабочих сред и температурных деформаций;
4) иметь возможно меньшие габариты и металлоёмкость.
Проведен анализ регулирования параметров работы теплообменных аппаратов используемых на предприятиях. Предложена схема управления тепловым режимом теплообменного аппарата установленного на ООО «КРАМЗ». Регулирование температурного режима сети проводилось с использованием теплообменного аппарата при помощи регулирующего клапана с использованием датчиков температуры.
В качестве объекта исследования был выбран теплообменник ПП-6-2-2, установленный на ООО «КраМЗ». Проведено расчётное исследование технологических параметров данного типа установки. В результате чего были получены количественные зависимости регулирования объёма греющего агента, для обеспечения необходимых температур. Полученные данные позволяют производить регулировку параметров теплообменного аппарата за счёт расходной характеристики.
1. Булыгин Ю.А. Теплообменные аппараты в нефтегазовой промышленности: курсовое проектирование: учеб. пособие / Ю.А. Булыгин, С.С. Баранов. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. - 100 с.
2. Иванов А.Н. Теплообменное оборудование предприятий: учеб. пособие / А.Н. Иванов, В.Н. Белоусов, С.Н. Смородин. - Санкт-Петербург : 2016. - 184 с.
3. Бажан П. И. Справочник по теплообменным аппаратам / П. И. Бажан, Г. Е. Каневец. В. М. Селиверстов. — Москва: Машиностроение, 1989. — 200 с.
4. Дрейцер Г.А. Исследование работы теплообменного аппарата при имитационном моделировании: Методическое пособие к лабораторной работе / Г.А. Дрейцер. - Москва: Изд-во МАИ, 2001. - 34 с.
5. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. - 312 с.
6. Теплообменные аппараты: учебное пособие / Б.Е. Байгалиев, А.В. Щелчков, А.Б. Яковлев, П.Ю. Гортышов. - Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. -180 с.
7. А.Б. Мозжухин, Е.А. Сергеева Расчет теплообменника : метод. указания / А.Б. Мозжухин, Е.А. Сергеева. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. - 32 с.
8. Н.И. Савельев, П.М. Лукин Расчет и проектирование кожухотрубных теплообменных аппаратов: Учебное пособие / Н.И. Савельев, П.М. Лукин. - под ред. Л.Г. Григорьева. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2010. - 80 с.
9. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. - 312 с.
10. Н.Ю. Карапузова, В.М. Фокин. Расчет теплообменных аппаратов: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / Н.Ю. Карапузова, В.М. Фокин; М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т ; - Волгоград, 2013. - 64 с.
11. Пат. 2016109637 Российская Федерация, МПК F28D 1/00.
Кожухотрубчатый теплообменный аппарат для жидких и газообразных рабочих сред/ Д. Л. Грохольский ; заявитель и патентообладатель Москва.
- № 2000131736/09 ; заявл. 17.03.2016; 13.03.2017 Бюл. № 8 (II ч.). - 7 с.
12. Орлов В.Н. Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов: учеб. пособие. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2005. - 136 с
13. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 10-е изд. Стереотип., доработ. Перепеч. с изд 1973 г. М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. 753 с.
14. Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский. - 5-е изд., стереотипное. - М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2010. - 496 с. ISBN 917-5- 903034-87-1.
15. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А Нос- ков. - М., 2005. - 576 с. ISBN 5-98535-006-1.
16. Ляшков, В.П. Тепловой расчет теплообменных аппаратов : метод. указания и варианты расчетно-граф. заданий по теплопередаче для студ. 2
- 4 курсов / В.П. Ляшков, И.А. Черепенников. - Тамбов : ТИХМ, 1991. - 48 с
17. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии : учебник для вузов / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Химия, 1987. - 496 с.
18. Романков, П.Г. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи) / П.Г. Романков, В.Ф. Фролов, О.М. Флисюк, М.И. Курочкина. - Л. : Химия, 1993. - 496 с.
19. Черепенников, И.А. Примеры теплового расчета теплообменника : метод. указания / И.А. Черепенников. - Там- бов : ТИХМ, 1973. - 34 с.
20. Стандартные автоматизированные блочные тепловые пункты Danfoss: учеб. псобие / Невский В.В., Васильев Д.А., Дудник Д.А., Семянников Д.А., Сидоркин С. А. - Москва: ООО Данфос, 2010. - 50 с.
21. Хаглеев Е.П. Источники и системы теплоснабжения предприятий: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию / Сост. Хаглеев Е.П. - Красноярск., 2009 - 240 с.
22. Козин В.Е., Левина Т.А., Мирков А.Т., Пронина И.Б., Слемзин В.А.
Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Агатова, 1980. - 408 с.
23. Фраас А., Оцисик М. Расчёт и конструирование теплообменников. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1971. 358 с.
24. К.Э. Аронсон, С.Н. Блинков, В.И. Брезгин и др. Теплообменники энергетических установок: учебник для вузов; под ред. Ю.М. Бродова. - Екатеринбург: Сократ, 2003. - 986 с.
25. Булыгин Ю.А. Расчет и проектирование теплообменного аппарата: учеб. пособие / Ю.А. Булыгин, В.Н. Апасов. Воронеж: ЕОУВПО «ВЕТУ», 2006. - 136 с.
26. Еортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Байгалиев Б.Е. Теплогидравлический расчет и проектирование оборудования с интенсифицированным те-плообменом. - Казань: Изд-во КЕТУ, 2004. - 432 с.
27. Архаров А.М., Архаров И.А., Афанасьев В.Н. и др. Теплотехника: Учебник для вузов / Под общ. ред. А.М. Архарова и В.Н. Афанасьева. - 2¬е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 712 с.
28. Волкова Г.В., Шадрина Е.М. Гидромеханические процессы. Основные понятия, закономерности, конструкции аппаратов и примеры расчетов оборудования: учеб. пособие / ГОУВПО Иван. гос. хим. - технол. ун-т. Иваново, 2005. 128 с.
29. Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоипользующих установок. М.: Энергия, 1970. 340 с.
30. Мовсесян В.Л., Мурзич А.Ф., Иванов А.Н. Профильно- пластинчатые теплообменники. СПб: «РИД», 2002. 320 с.
31. Коваленко Л. М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат, 1986. 240 с.
32. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. 424 с.
33. Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. М.-Л.: Энергия, 1966. 184 с.
34. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 с.
35. Теплообменные аппараты химических производств: учеб. пособие/ Е. А. Дмитриев, Е. П. Моргунова, Р. Б. Комляшёв. - М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2013. - 88 с.
36. Банных О.П. Основные конструкции и тепловой расчет теплообменников: учебное пособие / СПбНИУ ИТМО, 2012. - 42