Зміст
Анотація
Введення
. Технологічна схема
. Вибір конструкційного матеріалу
. Тепловий розрахунок
.1 Температурний режим апарату
.2 Орієнтовний вибір теплообмінника
.3 Теплообмінник з діаметром кожуха 400 мм і 181 трубками 20? 2
3.4 Теплообмінник з діаметром кожуха 600 мм і 240 трубками 25? 2
3.5 Теплообмінник з діаметром кожуха 1000 мм і 174 трубкамі20? 2
4. Конструктивний розрахунок
.1 Товщина обичайки
.2 Днища
.3 Штуцера
.4 Опори апарату
.5 Розрахунок теплової ізоляції
.6 Трубна решітка
. Гідравлічний розрахунок
.1 Швидкість води в трубах
.2 Коефіцієнт тертя
.3 Швидкість води в штуцерах
.4 Гідравлічний опір трубного простору
.5 Підбір насоса для води
Висновки
Література
Анотація
У даному курсовому проекті проведено розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника для охолодження нітробензолу продуктивністю 22000 кг/год. Виконано матеріал, теплової, гідравлічний і конструктивний розрахунки, визначені рушійна сила процесу, теплове навантаження, витрата охолоджуючої води.. Обраний стандартний теплообмінник, підібрані нормалізовані конструктивні елементи і насос для подачі води. Розрахунково-пояснювальна записка викладена на 24 сторінках тексту, включає 5 малюнків, 2 таблиці, список використаної літератури з 4 найменувань.
Введення
Теплообмінник , теплообмінний апарат - пристрій, в якому здійснюється передача теплоти від гарячого теплоносія до холодного (нагрівається). Теплоносіями можуть бути гази, пари, рідини. У залежності від призначення теплообмінні апарати використовують як нагрівачі і як охолоджувачі. Застосовується в технологічних процесах нафтопереробної, нафтохімічної, хімічної, газової та інших галузях промисловості, в енергетиці та комунальному господарстві
Кожухотрубні теплообмінники. Вони представляють із себе пучок труб, кінці яких закріплені в спеціальних трубних гратах шляхом розвальцьовування, зварювання, пайки, а іноді на сальниках. Пучок труб розташований всередині загального кожуха, причому один з теплоносіїв рухається по трубах, а інший - в просторі між кожухом і трубами.
Кожухотрубні теплообмінники можуть бути з нерухомою трубної гратами або з температурним компенсатором на кожусі, вертикальні або горизонтальні. Відповідно до ГОСТ 15121-79, теплообмінники можуть бути двох- чотирьох - і шестіходовимі по трубному простору.
Достоїнствами кожухотрубних теплообмінників є: компактність; легкість очищення труб зсередини, а недоліками - трудність пропускання теплоносіїв з великими швидкостями; труднощі очищення міжтрубному простору і труднощі виготовлення з матеріалів, що не допускають розвальцьовування і зварювання.
При охолодженні в кожухотрубних теплообмінниках в якості хладоагента може використовуватися річкова або артезіанська вода, а у випадку, коли потрібно отримати температуру нижче 5? С застосовують холодильні розсоли (водні розчини CaCl2, NaCl, та ін.).
Технологічна схема
Нітробензол надходить в трубне простір теплообмінника ТО. У міжтрубний простір за допомогою відцентрового насоса ЦН подається охолоджуюча вода. За рахунок нагрівання води, в трубах відбувається охолодження нітробензолу. З апарату нітробензол надходить у приймальну ємність ПЕ, а вода скидається в каналізацію або використовується як оборотної.
Рис. 1. Технологічна схема установки для охолодження нітробензолу
2. Вибір конструкційного матеріалу
Так як нітробензол є корозионно активною речовиною, то як конструкційний матеріал вибираємо сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, стійку в агресивних середовищах при температурах до 600? С.
3. Тепловий розрахунок
3.1 Температурний режим апарату
Початкова температура води t2н=24 ° С, кінцева t2к=40? С.
Початкова температура нітробензолу t1н=60? С, кінцева t1к=38? С.
Запишемо рівняння теплового балансу для теплового навантаження
Q=G1 + c1 (tк-t1к)
G1 - масова витрата нітробензолу=22000/3600=6,1 кг/с
с1=1,427 кДж/кг-теплоємність нітробензолу
Q=6,1 · 195 + 1,427 · (60 - 38)=191,503 кВт
Витрата о...
