1. Цели и задачи курсового проекта

Цель курсового проекта - углубленная проработка студентами методик расчета теплообменных аппаратов различных типов; закрепление полученных знаний при решении конкретной инженерной задачи; получение навыков использования специальной литературы и других технических материалов; расширение круга знаний при изучении стандартов, справочников, типовых проектов; акцентирование внимания студентов на строгом выполнении ГОСТ.

В различных отраслях промышленности, на транспорте, в энергетических установках и специальных установках новой техники применяется огромное количество разнообразных теплообменных аппаратов. Наиболее широкое распространение в промышленных установках получили кожухотрубные рекуперативные теплообменники. Они могут работать в широком диапазоне температур и давлений и применяются как в качестве индивидуальных аппаратов, так и в виде элементов различных тепло- и тепломассообменных установок (выпарных, ректификационных, холодильных и т.п.).

В настоящее время все более широкое применение находят пластинчатые теплообменные аппараты, поверхность теплообмена которых выполнена из стальных листов, набранных в пакеты с проходами для теплоносителя между ними. Такие аппараты очень компактны и по своим технико-экономическим и эксплуатационным показателям во многих случаях превосходят лучшие теплообменники, изготовленные из труб.

При решении задачи выбора наиболее эффективного аппарата при заданных параметрах теплоносителей и условий эксплуатации обязательным является проведение расчетов теплообменников различных типов с целью последующего их сравнения по ряду критериев, таких, как эффективность теплопередачи, гидродинамическое совершенство, компактность, удобство эксплуатации и т.п.

Задачей курсового проекта является проведение указанных сравнительных расчетов, выбор наиболее эффективного для заданных условий аппарата и его проектирование.

2. Методики проведения сравнительных расчетов

ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Проведение сравнительных расчетов теплообменных аппаратов различных типов включает в себя их тепловой, конструктивный и гидравлический расчет. Перед расчетом выбирают типы сравниваемых теплообменников, что делается с учетом агрегатного состояния, температуры и давления, расхода и загрязнений горячего и холодного теплоносителей.

По данным проведенных тепловых и конструктивных расчетов или в ходе этих расчетов необходимо прежде всего попытаться выбрать теплообменники из числа выпускаемых заводами-изготовителями серийно и проверить их соответствие заданным условиям. Детальное проектирование теплообменника оправдано и целесообразно в том случае, если этим условиям не удовлетворяет ни один из выпускаемых типов аппаратов.

В общем случае выбор наилучшего теплообменника из рассмотренных нескольких типов выполняется на базе техникоэкономических расчетов путем сопоставления величин расчетных затрат по вариантам.

Оптимальным (при прочих равных условиях) будет вариант, которому соответствует минимум расчетных затрат:

, руб./год,

где - годовые эксплуатационные расходы по данному варианту, руб./год;

- капитальные затраты, руб.;

- нормативный коэффициент эффективности.

Однако исходные данные курсового проекта не содержат технологических и энергетических схем включения теплообменников, поэтому сравнительный анализ для выбора наиболее эффективного из заданных можно провести по следующим критериям:

- коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К);