Анотація
У даному курсовому проекті з процесів та апаратів хімічної технології наводяться розрахунки процесу підігріву 10% - ного розчину гідроксиду натрію у вертикальному кожухотрубчасті теплообмінників продуктивністю 25 т. розчину на годину Гріючий агент - водяна пара тиском 0,3 МПа. Виконані матеріальні та теплові розрахунки процесу, визначена поверхню теплопередачі і підібраний стандартний кожухотрубчасті апарат. Виконано міцнісний розрахунок основних елементів теплообмінника. Розраховано гідравлічний опір трубного простору апарату і знайдена необхідна товщина шару теплової ізоляції.
Проект складається з розрахунково - пояснювальної записки на 21 сторінці машинописного тексту і креслення загального вигляду апарата з деталировкой вузлів.
1. Введення
Процеси нагрівання є досить поширеними в хімічній, нафтопереробній, харчовій та деяких інших галузях промисловості. Багато хімічних реакцій, а також масообмінні процеси, випарювання протікають при температурах, що перевищують температуру навколишнього середовища. Найбільш часто потрібно помірне нагрівання рідких середовищ - до температур не більше 120-150 оС. Технічне здійснення процесів нагрівання виробляється в теплообмінних апаратах різних конструкцій. Як правило, при здійсненні процесу в теплообмінниках одне теплоносій (теплоотдающем) передає теплоту іншому теплоносію (теплосприймаючої). Якщо передача теплоти відбувається при зміні агрегатного стану якого або теплоносія (кипіння рідини або конденсація пари), то його температура в процесі теплопередачі залишається постійною. В інших випадках температури теплоносіїв в теплообмінних апаратах змінюються. Для помірного нагрівання в якості джерела теплоти використовується перегріта вода, а частіше - водяна пара. До достоїнств водяної пари як джерела теплоти слід віднести простоту здійснення нагріву і легкість регулювання температури. Завдяки великій теплоті конденсації витрата водяної пари на нагрівання невеликий. Високий коефіцієнт тепловіддачі при конденсації пари сприяє інтенсивному проведенню процесу теплообміну. ??
У переважній більшості процесів нагрівання за допомогою водяної пари використовують кожухотрубчасті теплообмінники різних типів зважаючи на їх безсумнівного переваги перед теплообмінниками інших конструкцій.
2. Призначення і області застосування проектованого устаткування
Кожухотрубчасті теплообмінники відносяться до рекуперативним і призначені для обміну теплотою двох рідин, конденсації парів в міжтрубному просторі при охолодженні водою, а також для підігріву рідин і газів за рахунок теплоти конденсації пари.
Кожухотрубчасті теплообмінники можуть мати різне конструктивне оформлення в залежності від параметрів обмінюються теплотою середовищ, продуктивності, виду теплоносіїв. Вони можуть бути з нерухомою трубної гратами або передбачати той чи інший вид компенсації температурних подовжень: плаваюча головка, лінзовий компенсатор, U - образні труби та інше. Відповідно до ГОСТ 15121-79 теплообмінники можуть бути двох, чотирьох, і шести ходовими по трубному простору. Характерною відмітною особливістю кожухотрубчасті теплообмінників з парою в якості одного з теплоносіїв є великий діаметр штуцера для підведення пари, що значно перевищує розміри всіх інших штуцерів. Як правило, апарати розташовуються вертикально, однак, в деяких випадках, особливо коли теплообмінники використовуються як випарники, можливо і горизонтальна компановка.
Теплообмінники з плаваючою головкою, і U - образними трубками застосовуються при значній різниці температур стінок і кожуха, різниці тисків у трубному та міжтрубному просторах, а також у разі необхідності механічного чищення трубного пучка зовні.
У теплообміннику з плаваючою головкою за рахунок рухомою нижньою трубної решітки вирішується проблема температурних деформацій труб і кожуха, однак це досягається за рахунок значного ускладнення конструкції.
Елементи стандартних теплообмінних апаратів істотно залежать від діаметра кожуха, що визначається в свою чергу величиною поверхні нагрівання (тобто числом труб, їх довжиною і діаметром).
3. Технологічна схема установки
теплообмінник гідравлічний поверхню конструктивний
Технологічна схема установки для підігріву розчину гідроксиду натрію представлена ??на малюнку 1.
Рис. 1. Технологічна схема нагрівання розчину гідроксиду натрію в кожухотрубчасті теплообмінників водяною парою.
1. Теплообмінник 2. Ємність з холодним розчином; 3. Збірник нагрітого розчину; 4. Конденсатоотводчик. 5. Насос для подачі розчину; 6. Лінія підведення пари. ...
