Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра Автоматизации технологических процессов и производств

Курсовая РАБОТА

По дисциплине Технологические приборы и процессы химической промышленности

Выполнил
студент гр.	АТП-11
		Мирошин К.О.
(подпись)		(Ф.И.О.)
Проверил преподаватель
		Долганов В.Л.
(подпись)		(Ф.И.О.)

Пермь 2014

Содержание

Введение 3

1. Виды теплообмена 4

1.1. Теплопроводность 4

1.2. Конвекция 4

1.3. Лучеиспускание 5

2. Основные конструкции и параметры теплообменных аппаратов 6

2.1. Кожухотрубчатые теплообменники 6

2.2. Теплообменники типа «труба в трубе» 6

2.3. Пластинчатые теплообменники 6

2.4. Спиральные теплообменники 7

2.5. Теплообменники с воздушным охлаждением 7

3. Расчет кожухотрубчатого теплообменника 8

3.1. Задание на проектирование 8

3.2. Тепловой расчет 8

3.3.1. Определение расхода воды 8

3.4. Определение средней движущей силы процесса 9

3.5. Ориентировочное значение поверхности теплообмена 10

3.6. Выбор варианта конструкции аппарата 10

3.7 Уточнение значения поверхности теплообмена 14

4. Расчёт гидравлического сопротивления аппарата 19

4.1.Рассчет гидравлического сопротивления кожуховой трубы……………………19

4.2. Расчет гидравлического сопротивления теплообменной трубы………………..20

Вывод 21

Список использованной литературы 22

Введение

На современных промышленных производствах получили широкое распространение процессы, связанные с передачей тепла от одного вещества к другому. Для эффективной передачи тепла разрабатываются специальные аппараты, называемые теплообменными аппаратами. Существует множество типов теплообменных аппаратов, одним из наиболее распространённых теплообменников является аппарат типа «труба в трубе» (двухтрубный теплообменник).

Перенос энергии в форме тепла, происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел, при наличии которой тепло самопроизвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, переходит от более нагретого тела к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, атомами и свободными электронами; в результате теплообмена интенсивность движения частиц более нагретого тела снижается, а менее нагретого – возрастает. Тела, участвующие в теплообмене называются теплоносителями.

При проектировании теплообменников их тепловой расчёт сводится к определению необходимой поверхности теплообмена F при известных расходах, начальной и конечной температурах теплоносителей.

Для действующих теплообменных аппаратов выполняют поверочные тепловые расчёты, в которых возможная производительность аппарата сопоставляется с фактической, и определяются условия, соответствующие оптимальному режиму работы теплообменника. Тепловые расчёты проводят совместно с гидравлическими и на основе рассчитанных данных подбирают подходящие стандартные или нормализованные конструкции теплообменных аппаратов. Выбранная конструкция должна быть по возможности оптимальной – сочетающей интенсивный теплообмен с низкой стоимостью, надёжностью, дешевизной и удобством эксплуатации.

1. Виды теплообмена

Известны три основных вида переноса тепла: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Теплообмен всех этих видов моет происходить одновременно, но при анализе процессов теплопередачи каждый из них целесообразно рассматривать в отдельности.