3

−

пояснительная записка.

На основании технического проекта заказывается основное и вспомога-

тельное оборудование, приборы контроля и автоматического регулирования.

После рассмотрения специалистами и утверждения технического проекта

приступают к выполнению рабочих чертежей.

У

Комплект рабочих чертежей состоит из следующих частей:

− чертежей транспортных, энергетических и канализационных коммуникаций;

− строительных и монтажных чертежей;

Н

−

чертежей основного оборудования в сборе со всеми коммуникационнымиТ

трубопроводами, лестницами и площадками обслуживания и стационарны-

ми подъемно-транспортными устройствами;

й

− чертежей узлов и отдельных элементов оборудованияБ;

−

чертежей монтажно-коммуникац онных с стем щитов, пультов управления

р

и установки приборов КИП и А;

и

о

−

чертежей очистных сооружений.

аппарат

и

Тема 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

з

является одним из наиболее распространенных и

Теплообменный

важных

элементов

энергет ческих,

технологических и коммунально-бытовых

конструирование и эксплуатация теплооб-

установ к. Расчет, проектирование,

п

менных а

арат в д лжны производиться с учетом большой сложности проис-

е

а также значительного влияния параметров процесса

ходящих в них роцессов,

т плообм на на технико-экономические показатели соответствующих устано-

вок. Сущ ствует три типа задач, связанных с расчетом и проектированием теп-

лообменных аппаратов.

Р1. Выбор теплообменного аппарата из серии типовых (нормализованных) по

У

Теплообменные аппараты

Поверхностные

Смесительные

Н

Рекуперативные

Регенеративные

Б

Т

Рисунок 1.1 – Классификация теплообменных аппаратов

й

гических параметров процесса.

и

Теплообменные аппараты отл чаются большим разнообразием конструк-

ции и принципа действия (рисунок 1.1). Несмотря на это существует общий

о

подход к их проектированию. Расчет и конструирование теплообменных аппа-

ратов основывается на примененииряда нормативных положений, обязатель-

и

ных технических прав л

указаний и на использовании стандартных (норма-

з

лизованных) деталей, утлов аппаратов в целом. Конструкция теплообменного

о

сходя из следующих особенностей его работы:

аппарата разрабатывается

п

− функци нальн го на начения аппарата (охлаждение, нагревание, испарение,

конденсация тепл носителей);

е

− вида и характеристик теплоносителей;

Р

В общем случае в межтрубном пространстве следует пропускать более вяз-

кий теплоноситель, считая вязкость при рабочей температуре в теплообменном

У

аппарате. В то же время, если среда может вызвать интенсивную коррозию по-

Т

верхности теплообмена, то её следует пропускать в трубном пространстве, не-

смотря на повышенную вязкость.

Н

Поток, имеющий повышенное рабочее давление, целесообразно также

Б

пропускать через трубное пространство из соображений прочности и эконо-

мичности конструкции, т.к. в этом случае удовлетворяется общее правило кон-

й

струирования: нагружать более высок м давлен ем детали меньшего размера.

На схему тока и конструктивныйтипаппарата существенное влияние ока-

зывают особенности его эксплуатациир. Так, среды, дающие загрязнение по-

верхности нагрева, следуетпропускать

в трубное пространство, которое легче

может подвергаться пер од ческой чистке. Применение трубной системы из

т

U-образных или в тых ( меев ковых) труб в этом случае недопустимо.

и

Выб р схемы т ка непосредственно связан также с возможностью обеспе-

з

чения ск р стей п т ков, которые необходимы для получения приемлемых ко-

о

эффици нтов теплоотдачи α. Практика показывает, что удовлетворительные

п

знач ния

α можно получить при скоростях для жидкости 0,5…3,0 м/с и для га-

зове8…30 м/с (таблица 1.1).

Р

Таблица 1.1 – Рекомендуемые скорости теплоносителей в трубопроводах

Виды теплоносителей

Условия движения

Скорость w,

м/с

Жидкости маловязкие (вода, бензин, керосин)

Нагнетательные линии

1,0…3,0

Всасывающие линии

0,8…1,2

Жидкости вязкие (масла, растворы солей)

Нагнетательные линии

0,5…1,0

Виды теплоносителей

Условия движения

Скорость w,

м/с

Всасывающие линии

0,2…0,8

Жидкости маловязкие и вязкие

Самотёк

0,1…0,5

Газы при большом напоре

Нагнетательные

линии

15,0…30,0

компрессоров

Газы при небольшом напоре

Нагнетательные

линии

5,0…15,0

вентиляторов, газоходы

Газы при естественной тяге

Газоходы

2,0…4,0

Пары насыщенные (углеводородные и др.)

Давление, МПа:

Т

0,005…0,02

60…75

0,02…0,05

Н

40…60

0,05…0,10

У20…40

> 0,1

10…25

Пар водяной

Б

- перегретый,

-

30…60

- сухой насыщенный

-

20…30

й

Пределы скоростей, приведенные в таблице 1.1, имеют ориентировочный

и

характер и лимитируются гидравлическ м сопротивлением. Коэффициент теп-

лоотдачи от теплоносителя в

межтрубном

пространстве пропорционален w0,6, а

гидравлическое сопротивление завис

от w2.

го

Так как массовые расх ды п т к в оп еделяются материальным и тепло-

вым балансами теплообменн

аппарата, то скорость теплоносителя можно

изменить только подбором сечений.

Предварительные расчеты, выполненные по ориентировочным значениям

о

α, рекоменд ваннымив литературе для различных теплоносителей и видов теп-

п

лообмена, звзляют определить основные пропорции аппарата. Если при этом

расчетная

длина теплообменного аппарата с одним ходом по трубам превышает

длину труб, выпускаемых промышленностью (≤ 9 м), то следует рассмотреть

Р