Курсовий проект
На тему: В«кожухотрубчасті теплообмінний апарат В»
Зміст
Введення
1. Технологічний розрахунок
2. Визначення початкової температури нафти
3. Вибір теплообмінника
4. Теплотехнічний розрахунок
5. Гідравлічний розрахунок
6. Опис схеми роботи апарату
7. Схема контролю і регулювання
Висновки
Висновок
Список літератури
Введення
Процес дистиляції нафти, як і будь-якої теплової процес, реалізується шляхом підведення теплового потоку в ректификационную колону і відведення з неї відповідної кількості низкопотенційного тепла.
Функцію регенерації тепла гарячих потоків дистилятів, а так само їх конденсації, охолоджування, додаткового нагрівання і випаровування виконують на установках АВТ - розгалужена система теплообмінних апаратів різного пристрою.
Кожухотрубчасті теплообмінні апарати є найбільш поширеним типом теплообмінників широкого спектру технологічного застосування в нафтопереробній промисловості.
Тому для забезпечення нормального протікання передбаченого технологічного режиму на установці АВТ необхідний правильний підбір теплообмінного апарату. p> Метою даного курсового проекту є розрахунок теплообмінного апарату для установки АВТ по заданих початковим даним.
1. Технологічний розрахунок
1.Начальние дані:
В В В
Вихід фракцій 230-3500 С на Арланское сиру нафта 22%
В В
2. Розрахунок фізико-хімічних властивостей нафти і фракцій:
В
Розрахунок щільності:
В В В
2.2 Розрахунок теплоємність:
В В В В
Розрахунок коефіцієнта теплопровідності:
В В
Розрахунок в'язкості:
В В В В
Таким чином, ми розрахував всі необхідні для подальшого розрахунку фізико-хімічні властивості нафти і фракції при середній температурі (tср н величина розрахункова).
2. Визначення початкової температури нафти
В В
(з урахуванням 5% втрат)
В
,
тоді середня різниця температур в теплообміннику буде дорівнює:
В В В В
Визначимо орієнтовно значення площі поверхні теплообміну, вважаючи Кор = 250 Вт/м2к по [1, таб. 4.8], тобто прийнявши його таким же, як і при теплообміні від рідини до рідини (вуглеводні, масла):
В
З величини = 166,9 випливає, що проектований теплообмінник може бути багатоходовим. Тому для правильності розрахунку потрібно зробити поправку для багатоходових теплообмінників. p> В апаратах з протитечійним рухом теплоносіїв за інших рівних умов більше ніж у випадку прямотока. При складному взаємному русі теплоносіїв приймає проміжні значення, які враховують, вводячи поправку до середньо логарифмічною різниці температур для протитечії.
В
де
В В В В
Розрахуємо коефіцієнт за формулою:
В В
тоді уточнимо поверхню теплообміну:
В
3. Вибір теплообмінника
Вибираємо теплообмінник кожухотрубний, без компенсаційних пристроїв [(tk-t) мах = 40] для ТН, ХН, КН, ІН; табл. ХХХV) за необхідної поверхні теплообміну і за кількістю труб по 1 табл. 4.12 В«Параметри кожухотрубних теплообмінників і холодильниківВ» за ДСТ 15120-79, ГОСТ 15118-79 і ГОСТ 15122-79)
До умові F <220 м2 задовольняє (1 табл. 4.12) два варіанти теплообмінників:
1. Теплообмінник В«КожухотрубнийВ» D = 800; d = 25х2; z = 1; n = 465
SВ.П. = 6,9 х10-2; F = 219; l = 6 м; Sт. = 16,1 х10-2; Sм. = 7,9 х10-2;
2. Теплообмінник В«кожухотрубнийВ» D = 800; d = 25х2; z = 2; n = 442; SВ.П. = 6,5 х10-2 ; F = 208; l = 6 м; Sм. = 7,0 х10-2; Sт. = 7,7 х10-2. p> Для забезпечення інтенсивного теплообміну спробуємо підібрати апарат з турбулентним режимом течії теплоносіїв. Нафта направимо в трубне простір, фракцію - в межтрубное простір, що дозволить уникнути труднощі в експлуатації.
Проведемо теплотехнічний і гідравлічний розрахунки для обраних теплообмінників.
4. Теплотехнічний розрахунок
Варіант 1 Теплообмінник В«кожухотрубнийВ» (ГОСТ 15120-79). p> Для визначення значень основних критеріїв подібності, що входять до критеріальні рівняння конвективної теплопередачі, будемо використовувати формули відповідні турбулентному режиму течії рідини:
Прохідний перетин міжтрубному простору (Межу перегородками) Sм = 7,9 х10-2, перерізу одного ходу трубного простору Sт = 16,1 х10-2 [2 табл.4.12]
а) фракції 230-350о С поточної в міжтрубному просторі:
об'ємна витрата фракції:;
швидкість і критерій Рейнольдса для фракції:
В
критерій Прандля:.
Для вертикального розташування труб приймемо вираз (2, форм. 4.31)
;
Коефіцієнт ОµП† враховує вплив...
