Число витков спирали.

Шаг спиралей t₁ = t₂ = b +  = 0,012 + 0,035 = 0,0155 м.

Принимаем радиус полувитка с учетом расположения штуцера r = 0,2 м.

Число полувитков первой спирали:

=

= (0,5 – 0,2/0,0155) + [(0,2/0,0155)²+216,7/(0,0155)]^0,5 = 16,8.

Число полувитков второй спирали:

=

=(0,0155–0,50,0155–0,2)/0,0155+{[(0,2+0,50,0155–

• 0,0155)/0,0155]²+216,7/(0,0155)}^0,5 = 16,6.

Диаметр аппарата:

D = 2[r₁ + (n₂ + 1)t₂ – t₁] + 2 =

2[0,2 + (16,8 + 1)0,0155 – 0,0155]+0,0035 = 0,92 м,

п ринимаем D = 950 мм.

Выбор опоры:

Масса теплообменника:

m = m₁+m_в+m₂,

где m₁ – масса спиралей,

m_в – масса воды заполняющей аппарат при гидроиспытании,

m₂ - масса вспомогательных элементов (фланцев, штуцеров).

m₁ = 2hL_ст = 20,616,70,00357900 = 554 кг,

где _ст = 7900 кг/м³ – плотность стали.

m_в = (0,785D²h – 2hL)_в =

= (0,7850,950,6 – 20,616,70,0035)1000 = 355 кг.

m₂ принимаем 5% от основного веса аппарата. Тогда

m_p = 1,05(m₁+m_в) = 1,05(554+355) = 954 кг = 10 кН.

Принимаем для аппарата две опоры в виде лап. Нагрузка на одну опору:

G = m/2 = 10/2 = 5 кН

Выбираем опору с допускаемой нагрузкой 6,3 кН

Список литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курс про­цессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.

2. Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991. – 352 с.

3. Плановский А.Н., Процессы и аппараты химической технологии.-М.: Химия, 1962, 846 с.

4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Пособие по курсовому проектированию. М.: Химия, 1991. – 496 с.

5. Спиральные теплообменники ГОСТ 12067-80

З аключение

Целью данного курсового проекта являлся расчет теплообменника типа спиральный для охлаждения метилового спирта водой. В рамках проекта были произведены следующие расчеты: нахождения и описание технологической схемы с использованием данного теплообменника, расчет и выбор наиболее оптимального варианта аппарата (теплообменника), а также графическое изображение технологической схемы и самого аппарата. В конечном итоге был получен следующий результат: теплообменник типа спиральный с поверхностью теплообмена 20,0 м², из коррозионностойкой стали Х18Н10Т.

1 .Описание технологической схемы

В процессе получения метилового спирта происходит следующее: исходную газовую смесь (СО+Н₂), очищенную от сернистых соединений сжимают пятиступенчатым компрессором К1 до 25 МПа. Между третьей и четвертой ступенями сжатия газ под давлением 3 Мпа отмывают водой в насадочном скруббере СН1 от диоксида углерода. Сжатый до 25 МПа и очищенный от СО₂ газ смешивают с циркулирующим газом и подают на фильтр ФУ1 для очистки от пентакарбонила железа активным углем. Затем газ поступает в теплообменник П1, где водяным паром нагревается до 320°С, и при этой температуре попадает в колонну синтеза КС1.В этой колонне газ проходит снизу вверх через внутренний теплообменник, расположенный ниже катализаторной зоны, а затем идет сверху вниз через катализатор, размещенный на полках колонны. После этого контактный газ проходит через трубки внутреннего теплообменника, выходит снизу и поступает в холодильник-конденсатор Х1, где охлаждаются и конденсируются пары метанола. Газ вместе с образующимся метанолом при 30°С подают в сепаратор С1 высокого давления, затем направляют в приемную линию циркуляционного компрессора К2, и возвращают в процесс, а метанол через дроссельный клапан проходит в сборник Е1.