Проектирование кожухотрубного теплообменника для нагревания 10000 кг/ч смеси ацетон-вода

Физико-химические свойства ацетона. Теоретические основы теплообменного процесса. Кожухотрубный теплообменник. Общие сведения о развальцовке труб теплообменника. Тепловой расчет исследуемого аппарата и порядок расчета параметров тепловых процессов.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 02.03.2011
Размер файла 348,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологическая часть

1.1 Физико-химические свойства ацетона

Ацетон (от латинского acetum - уксус) (2-пропанон, диметилкетон) СН3СОСН3, мол. м. 58,079; летучая бесцветная жидкость с характерным запахом; Тпл. - 94,6 °С, Ткип. 56,1 °С; d420 0,7920, nD20 1,3588; ? 0,36 мПа?с (10 °С), 0,30 мПа?с (30 С); ? 0,0237 Н/м (20 °С); tкрит 235,5 °С, pкрит 4,75 МПа; С°р 749,3 Дж/(кмоль?К); ?H°исп 29,1 кДж/моль (56,1 °С), ?Н°сгор -1787кДж/моль, ?Н°обр - 216,5 кДж/моль (газ; 25 °С) и - 248 кДж/моль (жидкость). Смешивается с водой и органическими растворителями, например эфиром, метанолом, этанолом, сложными эфирами. Ацетон обладает всеми химическими свойствами, характерными для алифатических кетонов. Образует кристаллические соединения с гидросульфитами щелочных металлов, напр. с NaHSO3 - (CH3)2C(OH) SO3Na. Только сильные окислители, например щелочной раствор КМnО4 и хромовая кислота, окисляют ацетон до уксусной и муравьиной кислот и далее - до СО2 и воды. Каталитически восстанавливается до изопропанола, амальгамами Mg или Zn, а также Zn с СН3СООН - до пинакона (СН3)2С(ОН) С(ОН) (СН3)2. Атомы водорода легко замещаются при галогенировании, нитрозировании и т.п. Действием хлора и щелочи ацетон превращается в хлороформ, который взаимодействуя с ацетоном с образованием хлорэтона (СН3)2С(ОН) СС13, применяемого как антисептик. Ацетон окисляет вторичные спирты в присутствии алкоголятов А1 до кетонов (реакция Оппенауэра):

Вступает в альдольную конденсацию с образованием диацетонового спирта (СН3)2С(ОН) СН2СОСН3, а также в кротоновую конденсацию с образованием окиси мезитила (СН3)2С=СНСОСН3, форона (СН3)2С=СНСОСН=С(СН3)2 и мезитилена. В присутствии сильной минеральной кислоты ацетон алкилирует фенол с образованием дифенилолпропана (бисфенола ацетона) (НОС6Н4)2С(СН3)2, присоединяет цианид-ион с образованием ацетонциангидрина (CH3)2C(OH) CN. При пиролизе (700 °С) ацетон образуются кетен СН2=С=О и метан. В промышленсти ацетон получают преимущественно так назеваемым кумольным способом одновременно с фенолом из бензола и пропилена через изопропилбензол (кумол) по схеме, рассмотренной подробнее выше:

Ацетон - широко применяемый растворитель органических веществ, в первую очередь нитратов и ацетатов целлюлозы; благодаря сравнительно малой токсичности он используется также в пищевой и фармацевтической промышленности; ацетон служит также сырьем для синтеза уксусного ангидрида, кетена, диацетонового спирта, окиси, мезитила, метилизобутилкетона, метилметакрилата, дифенилолпропана, изофорона и многих других соединений. Для ацетон Твсп. -20 °С, Тсамовоспл. 500 °С; КПВ 2,15-13,00%. Ацетон при вдыхании накапливается в организме. Т.к. выводится из организма медленно, возможны хронические отравления. ПДК 200 мг/м3.

1.2 Теоретические основы теплообменного процесса

Тепловые процессы - технологические процессы, которые протекают со скоростью, обусловленной законами теплопередачи.

Теплообменные аппараты - аппараты, предназначенные для проведения тепловых процессов.

Теплоносители - тела (среды), которые принимают участие в теплообмене.

Существует три способа переноса тепла: теплопроводность, конвективный теплообмен и тепловое излучение.

Теплопроводность - явление переноса тепловой энергии непосредственным контактом между частичками тела.

Конвективный теплообмен - процесс распространения в следствии движения жидкости или газа.

Естественная (свободная) конвекция обусловлена разностью плотности в разных точках объема теплоносителя, который возникает вследствие разности температур в этих точках.

Вынужденная конвекция обусловлена принудительным движением всего объема теплоносителя.

Тепловое излучение - процесс передачи тепла от одного тела к другому, распространением электромагнитных волн в пространстве между этими телами.

Теплоотдача - процесс переноса тепла от стенки до теплоносителя или в обратном направлении.

Теплопередача - процесс передачи тепла от более нагретого менее нагретому теплоносителю через разделяющую их поверхность или твердую стенку.

При проектировании теплообменных аппаратов тепловой расчет сводится к определению необходимой поверхности теплообмена F, (м2), по основному уравнению теплопередачи:

, (1.1)

где,

Q - тепловая нагрузка теплообменника, (Вт);

tср - средняя разность температур, (0С);

К - коэффициент теплопередачи, .

Коэффициент теплопередачи показывает, какое количество теплоты передается от горячего теплоносителя к холодному за 1 с через 1 м2 стенки при разности между теплоносителями, равной 1 град.

Тепловую нагрузку теплообменника определяют из уравнения теплового баланса. Если пренебречь потерями тепла к окружающей среде, которые обычно не превышают 5%, то уравнение теплового баланса будет иметь вид:

Q=Q1=Q2, (1.2)

Ггде,

Q1 и Q2 - количество тепла, которое отдал горячий теплоноситель и которое передано холодному теплоносителю соответственно, (Вт).

Во время теплообмена между теплоносителями уменьшается энтальпия (теплосодержание) горячего теплоносителя и увеличивается энтальпия холодного теплоносителя. Уравнение теплового баланса (1.2) в развернутом виде:

Q=G1(i1п-i1к) =G2(i-i2п), (1.3)

Ггде,

G1 и G2 - затрата горячего и холодного теплоносителя соответственно, ;

i1п, i - начальная и конечная энтальпии горячего теплоносителя, ;

i2п, i - начальная и конечная энтальпии холодного теплоносителя, .

Если во время теплообмена не изменяется агрегатное состояние теплоносителей, энтальпии последних приравнивают произведению теплоемкости на температуру и тогда уравнение теплового баланса (1.3) будет иметь вид:

Q=G1c1(t1п-t) =G2c2(t-t2п), (1.4)

Ггде,

c1 и с2 - средние удельные теплоемкости горячего и холодного теплоносителей соответственно, ;

t1п, t - температуры горячего теплоносителя на входе в аппарат и на выходе из него, (0С);

t, t2п - температуры холодного теплоносителя на выходе из аппарата и на входе в него, (0С).

Из уравнения (1.4) можно найти затраты горячего или холодного теплоносителей при известных значениях других параметров. В случае использования в качестве горячего теплоносителя насыщенного водяного пара величин i1п, , и i, , в уравнении (1.3) будут соответственно энтальпиями пара, который поступает, и конденсата, который выходит из теплообменника. Уравнение теплового баланса, предполагая, что отдача тепла при охлаждении пара к температуре конденсации и при охлаждении конденсата незначительная:

Q=Gгр(i1п-i) =G2c2(t-t2п), (1.5)

ггде

где Gгр - затрата греющего пара, .

Предполагая, что отдача тепла при охлаждении пара к температуре конденсации и при охлаждении конденсата незначительная, уравнение теплового баланса (1.5) можно записать в виде:

Q=Gгрr=G2c2(t-t2п), (1.6)

ггде

r - удельная теплота конденсации, .

По уравнениям (1.5) и (1.6) определяют затраты водяного пара. Если греющий пар является влажным, то теплоту конденсации умножаем на степень сухости водного пара. Если имеем тепловые потери в окружающую среду, то величину тепловой нагрузки необходимо умножить на коэффициент, который учитывает тепловые потери. Энтальпию и удельную теплоту конденсации греющего пара определяют по справочникам [6,10]. Коэффициент теплопередачи К, , для плоской теплообменной поверхности:

, (1.7)

Ггде,

1, 2 - коэффициенты теплоотдачи соответственно для горячего и холодного теплоносителя, .

Коэффициент теплоотдачи показывает, какое количество теплоты передается от теплоносителя к 1 м2 поверхности стенки (или от стенки поверхностью 1 м2 к теплоносителю) в единицу времени при разности температур между теплоносителем и стенкой 1 град.

ст - толщина теплообменной стенки, (м);

ст - коэффициент теплопроводности материала стенки,

Коэффициент теплопроводности показывает, какое количество теплоты проходит вследствие теплопроводности в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при падении температуры на один градус на единицу длины нормали к изотермической поверхности.

Коэффициенты теплоотдачи определяют из критерия Нуссельта, а последний находят по разным критериальным уравнениям в зависимости от конкретных условий теплообмена. В случае развитого турбулентного движения жидкостей в трубах и каналах (Re>10000):

Nu= (1.8)

Для критериев Nu, Re и Pr за определяющую температуру принимается средняя температура жидкости, а для критерия Prст - температура стенки. По линейным размерам в критериях Nu и Re берется внутренний диаметр трубы или эквивалентный диаметр канала. При ламинарном движении (Re<2300):

Nu= (1.9)

Для воздушного теплоносителя формулы (1.8) и (1.9) соответственно:

Nu=0,018Re0,8; (1.10)

Nu=0,13Re0,33Gr0,1. (1.11)

Для случая движения теплоносителя в межтрубном пространстве кожухотрубных теплообменников:

Nu=С(dеRe)0,6Pr0,33, (1.12)

ггде

С - коэффициент, который учитывает присутствие сегментных перегородок в межтрубном пространстве;

dе - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, (м).

, (1.13)

ггде

f - плоскость поперечного сечения потока, (м2);

П - периметр сечения потока, (м);

D - внутренний диаметр кожуха, (м);

d - внешний диаметр трубы, (м);

z - количество ходов по трубному пространству;

n - количество труб в одном ходе.

При поперечном обтекании пучка труб (угол атаки 90о), шахматном и коридорном расположении труб соответственно:

Nu= (1.14)

Nu= (1.15)

Среднюю разность температур , (0С), в случае прямотечения и противотечения определяют как среднелогарифмическую разность:

, (1.16)

Ггде,

tб, tм - большая и меньшая разности температур между теплоносителями на концах теплообменника, (0С).

Если 2, то среднелогарифмическую разность можно заменить без заметной погрешности среднеарифметической разностью:

. (1.17)

Для аппаратов с перекрестным и смешанным течением теплоносителей средняя разность температур находится путем умножения значения среднелогарифмического температурного напора достигаемого при противотечейной схеме движения теплоносителей на поправочный коэффициент, который определяется по справочникам [4-6].

1.3 Кожухотрубный теплообменник

Для проведения процесса пастеризации продукта выбирается кожухотрубная конструкция теплообменника.

Кожухотрубные теплообменники наиболее широко распространены в пищевых производствах.

Кожухотрубный вертикальный одноходовой теплообменник с неподвижными трубными решетками (см. рис. 1) состоит из цилиндрического корпуса-1, который с двух сторон ограничен приваренными к нему трубными решетками-2 с закрепленными в них греющими трубами-3 (см. рис. 2), концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб делит весь объем корпуса теплообменника на трубное пространство, заключенное внутри греющих труб, и межтрубное. К корпусу прикреплены с помощью болтового соединения два днища-5. Для ввода и вывода теплоносителей корпус и днища имеют патрубки-4. Один поток теплоносителя, например жидкость, направляется в трубное пространство, проходит по трубкам и выходит из теплообменника через патрубок в верхнем днище. Другой поток теплоносителя, например пар, вводится в межтрубное пространство теплообменника, омывает снаружи греющие трубы и выводится из корпуса теплообменника через патрубок.

Рисунок 1. Схема непрерывнодействующей ректификационной установки:

1 - ректификационная колонна (1а и 16 - соответственно укрепляющая и исчерпывающая части); 2 - испаритель; 3 - дефлегматор; 4 - делитель; 5 - теплообменник; 6 - холодильник-теплообменник, 7 - холодильник; 8 - сборник высококипящего компанента; 9 - сборник низкокипящего компанента; 10 - насос.

Кожухотрубные теплообменники могут быть с неподвижной трубной решеткой или с температурным компенсатором на кожухе, вертикальные или горизонтальные. В соответствии с ГОСТ 15121-79, теплообменники могут быть двух - четырех- и шестиходовыми по трубному пространству.

Греющие трубы в трубных решетках размещают несколькими способами: по сторонам и вершинам правильных шестиугольников (в шахматном порядке), по сторонам и вершинам квадратов (коридорное) и по концентрическим окружностям. Такие способы размещения обеспечивают создание компактной конструкции теплообменника.

Из-за маленькой скорости движения теплоносителей одноходовые теплообменники характеризуются низкими коэффициентами теплоотдачи. С целью интенсификации теплообмена в кожухотрубных теплообменниках пучок труб секционируют, разделяют на несколько секций (ходов), по которым теплоноситель проходит последовательно. Разбивка труб на ряд ходов достигается с помощью перегородок в верхнем и нижнем днищах. Так же секционировать можно и межтрубное пространство за счет установки направляющих перегородок. Благодаря всем этим способам достигается повышение скорости теплоносителя, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи в трубном пространстве.

При проектировании кожухотрубных теплообменников теплоноситель, который наиболее загрязняет поверхность теплообмена, направляют в трубное пространство, которое легче очищать.

1.4 Общие сведения о развальцовке труб теплообменника

Наиболее распространенный способ крепления труб в решетке - развальцовка. Трубы вставляют в отверстия решетки с некоторым зазором, а затем обкатывают изнутри специальным инструментом, снабженным роликами (вальцовкой). При этом в стенках трубы создаются остаточные пластические деформации, а в трубной решетке - упругие деформации, благодаря чему материал решетки после развальцовки плотно сжимает концы труб. Однако при этом материал труб подвергается наклепу (металл упрочняется с частичной потерей пластичности), что может привести к растрескиванию труб. С уменьшением начального зазора между трубой и отверстием в решетке наклеп уменьшается, поэтому обычно принимают зазор 0,25 мм. Кроме этого для обеспечения качественной развальцовки и возможности замены труб необходимо, чтобы твердость материала трубной решетки превышала твердость материала труб.

Развальцовочное соединение должно быть прочным и плотным (герметичным). Прочность соединения оценивают усилием вырыва трубы из гнезда, плотность - максимальным давлением среды, при котором соединение герметично. Развальцовка является наиболее распространенным способом получения прочных и герметичных соединений труб с трубными решетками (коллекторами) теплообменных аппаратов.

Для получения надежного соединения трубы с трубной решеткой (коллектором) необходимо выполнить следующее условие:

D' = Dо + + KxS,

где D' - расчетный внутренний диаметр трубы после развальцовки

- внутренний диаметр трубы до развальцовки

- диаметральный зазор между трубой и трубной решеткой (= Dотв - Dн)

S-толщина стенки трубы

К - коэффициент, учитывающий тип теплообменного аппарата:

К = 0,1 - для конденсаторов, маслоохладителей, водоподогревателей, испарителей, бойлеров и т.п.

К = 0,2 - для котлов

ацетон теплообменник кожухотрубный аппарат

Для того чтобы правильно выбрать инструмент для развальцовки труб в трубных решетках, необходимо располагать следующей информацией:

· материал трубной решетки;

· диаметр отверстий трубной решетки «Dотв» (см. рис. 3);

· толщина трубной решетки «H» (см. рис. 3);

· шаг перфорации (расстояние между центрами соседних отверстий) «t» (см. рис. 10);

· наличие в отверстиях трубной решетки уплотнительного рельефа, формируемого шариковым раскатником (см. рис. 4);

· наличие в трубной решетки канавок (см. рис. 5);

· наличие двойных трубных решеток, их толщины «Н1» и «Н2» и расстояние «B» между трубными решетками (см. рис. 9);

· материал трубы;

· наружный диаметр трубы «Dн» (см. рис. 6);

· толщина стенки трубы «S» (см. рис. 6);

· высота выступания труб «h» над плоскостью трубной решетки (см. рис. 6);

· глубина развальцовки труб «L» (см. рис. 6);

· наличие отбуртовки конца трубы (см. рис. 8);

· наличие сварки в соединении трубы с трубной решеткой (см. рис. 7)

1.5 Техника безопасности

Обеспечение безопасности является одним из основных условий организации труда. Жизнь и здоровье каждого работника цеха во многом зависит от его дисциплинированности, собранности, внимательности и вдумчивости во всех своих поступках и действиях, знания и точного выполнения правил безопасности, применения безопасных приемов при выполнении любых видов работ.

На работу в цехе принимаются лица не моложе 18 лет, предварительно прошедшие медицинское освидетельствование и оформленные приказом по заводу.

Вновь поступившие на работу, а так же переводимые на другую работу, проходят обучение по технике безопасности согласно программе инструктажей. Повторное медицинское освидетельствование всех работников цеха проводится ежегодно. Все рабочие после предварительного обучения и первичного инструктажа по охране труда проходят обучение по профессии в индивидуальном или групповом порядке по утвержденной программе.

На время обучения рабочие допускаются к работе под руководством опытных рабочих. За время обучения непосредственно во время работы на рабочем месте знакомятся с технологическим процессом, оборудованием на обслуживаемом участке, технологическим режимом, безопасным приемам работы и обслуживания технологического оборудования. Все рабочие должны быть обучены пользованию средствами индивидуальной защиты, оказанию первой доврачебной помощи при несчастных случаях, отравлениях, поражении эл. током, ознакомлены с планом ликвидации аварий (в части, касающейся их рабочего места, поведением в аварийной ситуации, схемой эвакуации). К самостоятельной работе рабочие допускаются после успешной сдачи экзаменов цеховой комиссии:

а) по профессии,

б) по правилам техники безопасности, промсанитарии, личной гигиены и пожарной безопасности.

Экзамен оформляется протоколом, и рабочие распоряжением по цеху допускаются к самостоятельной работе. Повторный инструктаж по охране труда проводится начальником смены по программе инструктажа ежеквартально и оформляется записью в журнале инструктажа подтвержденной росписью проводившего и получившего инструктаж.

Экзамен по технике безопасности для всех рабочих и служащих цеха проводится не реже одного раза в год с обязательной оценкой и оформляется протоколом. Экзамен по технике безопасности не заменяет инструктаж.

При получении неудовлетворительной оценки по охране труда рабочему разрешается повторно сдать экзамен в 2-х недельный срок. В случаи получения неудовлетворительной оценки повторной сдачи экзамена рабочий отстраняется от работы с переводом на менее ответственную работу.

Внеплановый инструктаж по технике безопасности проводится в следующих случаях:

а) при изменении технологического режима, замене оборудования, сырья, реагентов в результате чего изменяются условия работы;

б) при выявлении нарушений правил и инструкций по охране труда и промсанитарии;

в) при длительном (более 30 дней) перерыве в работе.

Инструктаж и проверка знаний по охране труда проводится по всем видам работ, необходимость выполнения которых может возникнуть в процессе производства.

Каждый рабочий должен выполнять только ту работу, которая ему поручена и по которой он получил инструктаж по охране труда. Допуск работников к работе без соответствующего обучения и инструктажа по охране труда запрещается.

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Тепловой расчет аппарата

Исходные данные. Проектируемый кожухотрубный теплообменник предназначен для нагревания 10000 кг/ч смеси ацетон-вода от начальной (на входе в аппарат) температуры t1=20 0С, до конечной (на выходе из аппарата) t2=40 0С. Нагревание производится горячей водой с температурой 96 0С. Расход горячей воды 20000 кг/ч. Содержание ацетона в смеси 30%

1) Расчитываем расход ацетона:

, (2.1)

где x = 0,3 (содержание ацетона в воде)

Gсм = 10000 кг/ч

2) Расчитываем расход воды:

0С (2.2)

3) Расход греющей воды:

4) Расход смеси «ацетон + вода»

Gсм = Gа + Gв = 0,833+1,944 = 2,777

5) Составляем таблицу материального баланса:

Приход, кг/сек

Расход, кг/сек

Смесь - 2,777

Ацетон - 0,833

Греющая вода - 5,556

Вода - 1,944

Греющая вода - 5,556

Всего - 8,333

Всего - 8,333

6) Расчет тепловой нагрузки

Q = Gсм Ссм (t2 - t1),

Где t1 - начальная температура = 200С,

t2 - конечная температура = 40 0С

Ссм - удельная теплоемкость смеси

Ссм = Сац x+ Св (1 - x)

Сац = 2220 Дж/ кгград

Св = 4190 Дж/ кгград

Ссм = 22200,3+ 4190 (1 - 0,3) = 666 + 2933 = 3599 Дж/ кгград

Q = Gсм Ссм (t2 - t1)=2,7773599 (40-20) = 249860,575 Дж/сек

7) Расчет конечной температуры греющей воды

Q = Gсм Ссм (T2 - T1),

отсюда Т2 = T 1 - = 96 - (249860,575/(4190 2,777))= = 74,530С

8) Определяем среднюю разность температур

Смесь нагревается от 20 0С до 40 0С

Вода охлаждается до 74,53 0С от 96 0С

0С

9) Определяем среднюю температуру смеси

0С

10) Определяем площадь трубного пространства. Принимаем массовую скорость смеси 200 кг / м2 сек., тогда площадь трубного пространства по формуле

12) Принимаем число трубок n = 37 шт. и рассчитываем внутренний диаметр трубки

13) Принимаем толщину стенки 2 мм = 0,002 м, следовательно наружный диаметр трубок равен

d + 2 = 0.02+0.002 = 0.022 м

14) Рассчитываем Критерий Рейнольдса

Где - вязкость смеси = 0,00032

15) Рассчитываем Критерий Прандтля

Где с - теплоемкость смеси

- коэффициент вязкости смеси

- теплоемкость смеси = 0,55 Вт/м3 град

16) Рассчитываем Критерий Нуссельта (Nu) по формуле

Nu=

Nu= =293.4

17) Рассчитываем коэффициент теплоотдачи смеси , :

(2.13)

18) Пусть диаметр кожуха D = 0,273.

Площадь межтрубного пространства рассчитываем по формуле

19) Определяем эквивалентный диаметр по формуле

20) Рассчитываем Критерий Рейнольдса для межтрубного пространства

где - вязкость воды = 0,000357

- массовая скорость воды

21) Рассчитываем Критерий Прандтля для межтрубного пространства

,

где с - теплоемкость воды = 4190

- коэффициент вязкости воды = 0,000357

- теплоемкость смеси = 0,68 Вт/м3град

22) Рассчитываем Критерий Нуссельта (Nu) для межтрубного пространства по формуле

Nu=

Nu= =643,84

23) Рассчитываем коэффициент теплоотдачи воды

23. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи

,

где r1 - тепловое сопротивление загрязнения со стороны воды

r1 = 0,00018 [м2·град / Вт];

r2 - тепловое сопротивление загрязнения со стороны смеси

r2 = 0,0009 [м2·град / Вт];

?ж - теплопроводность стали ?ж =17 [Вт/м·град]

? - толщина стенки трубки ? = 0,001 [м]

[Вт/м2·град]

24. Определяем площадь теплообменника:

Q = R · F · ?tср

2]

25. Определяем длину трубок

[м]

2.2 Расчет теплового баланса

1. Приход тепла со смесью

Q = Gсм · Ссм · t1

Q = 2,777 · 3599 · 20 = 199888,46 [Дж/с]

2. Расход тепла со смесью

Q = Gсм · Ссм · t2

Q = 2,777 · 3599 · 40 = 399776,92 [Дж/с]

3. Приход тепла с водой

Q = Gводы · Своды ·Т1

Q = 5,556 · 4190 · 96 = 2234845,44 [Дж/с]

4. Расход тепла с водой

Q = Gводы · Своды ·Т2

Q = 5,556 · 4190 · 74,53 = 1735031,57 [Дж/с]

5. Потери тепла в окружающую среду

QП = Q · 0,03,

где Q - тепловая нагрузка аппарата

QП = 100413 · 0,03 = 3012,3 [Дж]

Таблица 2. Тепловой баланс

Приход тепла, Дж/с

Расход тепла, Дж/с

Приход тепла со смесью 199888,46

Приход тепла с водой 2234845,44

Расход тепла со смесью 399776,92

Расход тепла с водой 1735031,57

ВСЕГО: 2434733,9

ВСЕГО: 2134808,49

Вывод

Данный курсовой проект представляет собой комплекс расчетно-графических работ, по конструированию, выбору кожухотрубного теплообменника и подбору вспомогательного оборудования к нему для проведения технологических процессов в промышленности.

Спроектированный на основании расчетов и подборов четырехходовой кожухотрубный теплообменный аппарат позволяет проводить необходимые процессы с заданными параметрами.

В ходе проведения проектных и расчетных работ (конструктивный расчет, гидравлический расчет, расчет на прочность) выбраны конструктивные единицы, подтверждена механическая надежность, экономически-обоснованный выбор (материал труб, длина и т.д.), конструктивное совершенство аппарата. Эти факторы являются основными для высокопродуктивной, бесперебойной работы оборудования в промышленных условиях.

Список используемой литературы

1 А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган «Процессы и аппараты химической технологии». М «Химия» 1968 г.

2 К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» Л. 1969 г.

3 Н.Л. Глинка «Общая химия» Л. «Химия» 1985 г.

4 К.П. Мищенко «Краткий справочник физико-химических величин» Л. «Химия» 1974 г.

5 ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. - Взамен ГОСТ 14249-89; Введ. 18.05.89. - М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1989. - 80 с., ил.

6 Машины и аппараты химических производств: примеры и задачи. Учебное пособие для студентов втузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты химических производств» / И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М.островский и др.; Под общ. ред. В.Н. Соколова. - Л.: Машиностроение, 1982.

7 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. - М.:Химия, 1991.

8 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов / Под ред. П.Г. Романкова. - 9-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1981.

9 Разработка конструкции химического аппарата и его графической мо дели. Методические указания. - Иваново, 2004.

10 Справочник по теплообменникам, М. Химия, 1982. 328 с.

11 Стабников В.Н., Лисянский В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. М.:Агропромиздат, 1985.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Назначение и области применения теплообменного оборудования. Технологическая схема установки. Выбор конструкционного материала. Расчет поверхности теплообмена и подбор теплообменника. Прочностной, конструктивный и гидравлический расчет теплообменника.

    курсовая работа [755,5 K], добавлен 26.07.2014

  • Теоретические основы теплообменного процесса. Тепловые, материальные расчеты. Выбор типа, конструкции теплообменного аппарата. Гидравлическое сопротивление трубного пространства. Преимущества теплообменников "труба в трубе". Тепловое сопротивление стенки.

    курсовая работа [433,5 K], добавлен 13.06.2015

  • Схема ректификационной установки. Расчет тепловой нагрузки. Ориентировочный выбор теплообменника: шестиходовый, четырехходовый, двухходовый, одноходовый. Расчет гидравлических сопротивлений. Механические расчеты узлов и деталей химических аппаратов.

    курсовая работа [792,2 K], добавлен 03.07.2011

  • Определение свойств теплоносителей. Оценка коэффициента теплопередачи и ориентировочной поверхности теплообмена. Конструкция вертикального кожухотрубчатого теплообменника жесткого типа. Расчет скорости воды в межтрубном пространстве теплообменника.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2013

  • Расчет параметров и выбор теплообменника для подогрева толуола, обеспечивающего объёмный расход при турбулентном течении жидкости. Сравнительный анализ конструкций одноходового и двухходового теплообменников, оценка достоинств и недостатков моделей.

    курсовая работа [206,1 K], добавлен 03.07.2011

  • Основные химические свойства ацетона и изопропилового спирта, области применение и влияние на человека. Получение изопропилового спирта из ацетона. Тепловой и материальный баланс адиабатического РИВ и РПС. Программы расчёта и результаты, выбор реактора.

    курсовая работа [255,0 K], добавлен 20.11.2012

  • Расчет тепловой нагрузки. Определение температуры кипения раствора гидроксида натрия. Особенности теплообменника типа "труба в трубе". Одноходовый, шестиходовый теплообменник. Расчёт гидравлических сопротивлений. Двухтрубчатый, шестиходовый теплообменник.

    курсовая работа [180,1 K], добавлен 03.07.2011

  • Расчет ректификационной колонны непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения смеси этанол-вода производительностью 5000 кг/час по исходной смеси. Материальный и тепловой баланс, размеры аппарата и нормализованные конструктивные элементы.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 13.05.2011

  • Свойства и практическое применение ацетона. Оценка уровня токсичности данного вещества, распространение отравлений. Биотрансформация, токсикокинетика ацетона, клиника отравления, диагностика, детоксикация. Проведение химико-токсикологического анализа.

    реферат [1,1 M], добавлен 16.11.2010

  • Отгонка циклогексанона из раствора сульфата аммония. Теоретические основы принятого метода производства. Физико-химические свойства сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Технологический расчет аппарата. Рекуперация промышленных стоков.

    курсовая работа [116,6 K], добавлен 19.11.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.