- •Глава I. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
- •ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •Основная литература
- •Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Тема 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •1.1 Рекомендации по выбору схемы взаимного тока и скоростей теплоносителей
- •1.2 Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов
- •1.2.4 Варианты установки перегородок в крышках теплообменных аппаратов
- •1.2.5 Конструкции крышек теплообменных аппаратов
- •1.3 Гидравлический расчет теплообменного аппарата
- •1.4 Выбор оптимального нормализованного теплообменного аппарата
- •Тема 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ И УСТАНОВОК
- •2.1.2 Схемы питания аппаратов раствором
- •2.1.3 Оптимальное число ступеней выпарной установки
- •2.1.4 Использование вторичной теплоты выпарной установки
- •2.2 Выбор конструкции выпарного аппарата
- •2.3 Элементы выпарных аппаратов
- •2.4 Арматура и гарнитура выпарных аппаратов
- •Тема 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
- •3.1 Материальный баланс процесса ректификации
- •3.2 Тепловой баланс ректификационной колонны
- •3.3 Расчет ректификационных колонн
- •3.3.2 Анализ режимов работы ректификационной колонны
- •3.4 Выбор оптимального варианта ректификационной установки
- •Тема 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •4.3 Проектирование сушилки с кипящим слоем
- •4.3.1 Параметры кипящего слоя
- •Тема 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •5.3 Характеристики отдельных элементов компрессионной холодильной установки
- •5.3.1 Холодильные агенты
- •5.3.2 Хладоносители
- •5.3.3 Компрессоры холодильных машин
- •5.3.6 Конденсаторы холодильных машин
- •5.4 Абсорбционные холодильные установки
- •5.6 Пароэжекторные холодильные установки
- •Тема 6. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ
- •6.1 Стали
- •6.2 Чугун
- •6.4 Неметаллические материалы
- •6.6 Расчет тепловой изоляции
- •Тема 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- •7.2.1 Расчет толщины обечаек
- •7.2.2 Расчет толщины днищ и крышек
- •7.3 Расчет на прочность барабанов
- •7.4 Расчет барабанов на прогиб
- •Тема 8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И ИСПЫТАНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •8.1 Изготовление деталей тепломассообменного оборудования
- •8.2 Сборка и сварка деталей аппаратов
- •8.3 Испытание аппаратов
- •Тема 9. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 10. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 11. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 12. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, УЧЕТА РАСХОДОВ И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ
- •Тема 13. РЕМОНТ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •13.2 Виды ремонтов оборудования
- •13.3 Нормативы на ремонт оборудования
- •Тема 14. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
- •14.2 Причины возникновения дебалансов производственного пара и способы решения этой проблемы на промышленном предприятии
- •14.3.3 Использование теплоты нагретой воды охлаждающих устройств производственных агрегатов
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Глава III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •Раздел I. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
- •Раздел II. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
- •МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСНОВНЫМ ТЕМАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •1.1 Расчет схемы двухкорпусной выпарной установки
- •2. Методические указания по расчету схемы установки для разделения бинарной смеси взаимно растворимых компонентов
- •6. Методические указания по расчету компрессионной теплонасосной установки для утилизации тепла низкопотенциального источника энергии
- •7. Требования по оформлению курсового проекта
- •Приложение А
- •Образец оформления обложки курсового проекта
- •Приложение Б
- •Образец оформления титульного листа курсового проекта
- •Приложение В
- •Образец заполнения основной надписи на графической части курсового проекта
- •Глава IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ
- •1. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •2. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •4. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» II часть
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σк |
= |
|
рt |
+ |
|
|
р Eкt |
|
|
|
, |
МПа |
|
|
|
|
|
|
(7.13) |
||||||
|
|
|
|
F |
|
|
t |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
Eк |
Fк + Eт |
Fт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
и сравнивается с допускаемым напряжением |
[σ |
к |
]= |
η σ |
. Если σ |
к |
< |
σ |
к |
, то ус- |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|||
ловие возможности применения жесткой конструкции кожуха выполняется. |
||||||||||||||||||||||||||||
|
Суммарное напряжение на сжатие в трубах определяется по формуле: |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
рt |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|||||
|
|
|
σ |
|
= |
|
|
− |
|
|
р Eт |
|
|
|
|
, МПа |
|
|
|
|
|
|
(7.14) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
т |
|
|
F |
|
|
|
t |
|
t |
Fт |
|
Н |
У |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
Eк |
Fк + Eт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
и сравнивается с допускаемым напряжением [σ |
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
т] |
= η σ |
т |
. Если σт |
< σт , то |
||||||||||||||||||||||||
условие возможности применения жесткой конструкции кожуха также выпол- |
||||||||||||||||||||||||||||
няется. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лизаторы, печи и т.д. Механическиеиспользуютсяасчеты вращающихся барабанов включа- |
||||||||||||||||||||||||||||
|
7.3 Расчет на прочность барабанов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
барабанные сушилки, кристал- |
||||||||||||||
|
В промышленности широко |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ют: |
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
− определение |
толщины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
с енки барабана, обеспечивающей прочность и жест- |
|||||||||||||||||||||||||
кость конструкц ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− расчет на прочность бандажей, а также опорных и упорных роликов. |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.3.1 Определениезтолщины стенки барабана |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщину стенки барабана предварительно определяют по нормалям или, в |
|||||||||||||||||||||||||||
зависимости от диаметра барабана D , по эмпирической формуле: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
δ = 0,007 + 0,01 D, |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
(7.15) |
|||||||||||
и затем проверяют на прочность по допускаемому напряжению на изгиб как |
||||||||||||||||||||||||||||
Рбалку кольцевого сечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В простейшей расчетной схеме (рисунок 7.2) барабан можно представить в виде балки длиной L , свободно лежащей на двух опорах и нагруженной равномерно распределенной нагрузкой:
122
q = |
G + Gм g |
, |
(7.16) |
|
L |
||||
|
|
|
где G - масса барабана; Gм - масса загружаемого материала.
В наиболее опасном сечении балки (посередине между опорами) обеспе-
чивается изгибающий момент |
|
(G + Gм)g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
М = |
|
|
о |
− q |
L2 |
|
|
|
Т |
(7.17) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
2 |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
расстоянии |
опорами |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
между |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о= 0,585 L . |
Б |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Барабану передается также крутящий мо- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мент от привода, необходимый для подня- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рисунок |
7.2 – Схема определения |
т |
|
я центра тяжести материала на опреде- |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
рN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ленную высоту. |
|
|
|
|
|||||||||||||
толщины стенки барабана |
оп |
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Крутящий момент можно |
|
|
|
|
еделить |
|
|
уравнения: |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
т |
|
|
|
|
|
10− |
3, |
|
МН м, |
|
|
|
(7.18) |
||||||||||||
|
|
М |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
и |
кр |
|
|
2 π n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
N - мощность пр вода, кВт; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||||
|
n - частота вращения барабана, с |
|||||||||||||||||||||||||
Усл вие пр чн сти барабана имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
М р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о |
|
|
|
|
σ = |
|
≤ |
[σ] |
и |
, |
|
|
|
|
|
|
|
(7.19) |
|||||||
Р |
|
|
|
|
Мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гдеМ р - расчетный (приведенный) момент определяется по формуле: |
||||||||||||||||||||||||||
|
М |
р |
= 0,35 М + 0,65 |
|
|
М |
2 + М |
2 |
|
|
|
|
(7.20) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
||||
Мс - момент сопротивления кольцевого сечения барабана |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
М |
с |
=0,785 D2 δ, |
м3 |
|
|
|
|
|
|
|
(7.21) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|