5 . Поверочный расчет

Поверочный расчет теплообменника с известной поверхностью теплопередачи заключается в определении конечной температуры (уточненной) теплоносителя( 25˚С) и хладагента (50˚С).

Эффективность теплопередачи отнесённое к максимальному температурному перепаду, для этанола и воды определяется по формулам:

где

Число единиц переноса:

При противотоке:

Конечные температуры теплоносителей определяют по найденным эффективностям:

Подобранный аппарат подходит, т.к. расчетные температуры отличаются от начальных меньше, чем на 1 .

6 . Конструктивный расчет

6.1. Расчет толщины обечайки. Толщина обечайки рассчитывается по формуле:

 = DP/2 +C_к,

где,

D = 1,2 м – внутренний диаметр аппарата;

P = 0,1 МПа – давление в аппарате;

 = 138 МН/м² – допускаемое напряжение для стали [3 c.76];

 = 0,8 – коэффициент ослабления из-за сварного шва [3 c.77];

C_к = 0,001 м – поправка на коррозию.

 = 1,20,1/21380,8 + 0,001 = 0,002 м

Согласно рекомендациям для теплообменника, работающего при давлении 0,1 МПа, стандартная толщина обечайки (_ст) принимается 3 мм.

6.2. Расчет диаметров штуцеров Диаметры штуцеров рассчитываются по формуле:

где,

G – массовый расход теплоносителя,

 - плотность теплоносителя,

w – скорость движения теплоносителя в штуцере.

Скорость движения теплоносителя (этанола) в штуцере:

Д иаметр штуцера для этанола:

Принимаем наиболее подходящий стандартный размер штуцера, исходя из расчётного диаметра. d_эт.ст. = 300 мм.

Диаметр штуцера для воды:

Принимаем наиболее подходящий стандартный размер штуцера, исходя из расчётного диаметра d_{воды.ст.} = 300 мм.

6.3. Расчет максимальной массы аппарата Максимальная масса аппарата рассчитывается по формуле:

G_max = G_a+G_в

где,

G_a = 13400 кг - стандартная масса выбранного аппарата;

G_в – масса воды заполняющей аппарат.

G_max =13400+6741 = 20141 кг

З аключение

В данном курсовом проекте проведены тепловые и гидравлические расчеты кожухотрубчатого аппарата. В результате получен теплообменный аппарат со следующими параметрами: «кожухотрубный» F = 494 м²; D=1200 мм; d_н=25х3 мм; z=2;L=6000 мм. (ГОСТ 15122-79).

Рассчитанный теплообменный аппарат имеет следующую маркировку по ТУ 3612-023-00220302-01:

1200Т-0,1-М1/25-6-Т

где

1200 - диаметр кожуха (от 325 до 1400), мм; (с площадью поверхности теплообмена до 97м2);

T - теплообменник с трубным пучком;

0,1 - давление в кожухе, (от 0,1 до 6,3) МПа;

М1 - материальное исполнение — ст3сп5;

25 - диаметр теплообменных труб, мм;

6 - длина труб, м;

Т - с теплообменными трубами, расположенными в решетке по вершинам равностороннего треугольника.

Так же было рассчитано вспомогательное оборудование: насос для теплоносителя марки Х45/21 и насос для хладагента марки Х45/21.

С писок использованной литературы

1. Ануфриенко А. Л., Калекин В. С., Процессы и аппараты химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы. Учебное пособие. Омск-2006. 121 с.

2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учеб. для вузов. М.: Химия, 2002. Кн.1. 400 с. Кн.2. 368 с.

3. Иоффе И.Л., Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. –Л.:Химия, 1991.

4. Тимонин А.С., Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования. Справочник. Изд.3-е, стереотипное. Т.1,Т.2.

5. http://www.helpw.ru/Teploemkost.php

6. http://www.fptl.ru/spravo4nik/vyazkost.html

7. http://weldworld.ru/index.php?pid=791

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Нефтехимический институт

Кафедра «Нефтехимическая технология и оборудование»

Специальность «Химическая технология и биотехнология»

Курсовой проект

на тему: «Проект системы подогрева воды толуолом

производительностью 1510³ кг/ч»

Дисциплина «Процессы и аппараты химической технологии»

Студент: Рыбина Мария Евгеньевна, группа ХТБ-319

Пояснительная записка

Шифр проекта КП-2068998-49-15

Руководитель проекта

Ломова О.С. .

________________

^{(подпись, дата)}

Разработал студент:

______________.

^{(подпись, дата)}

Омск – 2012.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Омский государственный технический университет

Нефтехимический институт

Кафедра «Нефтехимические технологии и оборудование»

Специальность «Химическая технология и биотехнология»