В останні роки термічна обробка агресивних середовищ проводиться також в теплообмінниках з непроникних графітових елементів (труб або блоків), просочених фенолформальдегидной смолою, або з графітопласта АТМ - 1.Фізіко-механічні властивості цих матеріалів наведені в табл.1-2.
Таблиця 1-2.Фізіко-механічні властивості просоченого графіту і графопласта АТМ - 1.
Найменування показателейПропітанний графітГрафопласт АТМ - 1Плотность, (кг/м?) * 10? ? Межа міцності при стисненні, МПа Те ж, кг/см? Теплостійкість, ° С Теплопровідність, Вт/(м * ° С) Водопоглинання, г/дм? 1,8-1,85 70-100 700-1000 170 93-116,3 0,07-0,151,8-1,85 70-100 700-1000 130 35-40 0,01-0,1
У результаті хорошою теплопровідності графіту вуглеграфітові теплообмінники більш компактні в порівнянні з теплообмінниками з інших неметалічних матеріалів. Вуглеграфітові теплообмінники можуть мати різні конструкції. Їх можна виготовляти Кожухотрубчасті зі сталевим кожухом і з трубними дошками, кришками і трубками з углеграфіта (рис. 1.6, в), якщо гріючий теплоносій неагресивний, а також повністю з вуглеграфітових деталей, наприклад пластинчастими, в яких з одного боку пластини проходить один теплоносій, а з протилежного - інший. Отримали застосування вуглеграфітові теплообмінники з циліндричних і прямокутних блоків.
На рис. 1.6, а представлена ??принципова конструкція графітового кожухоблочного теплообмінника, призначеного для нагрівання чи випаровування кислот насиченою водяною парою під тиском 3 * 105 Па. Він має чотири циліндричних блоку, в кожному з яких є маленькі горизонтальні круглі отвори, що з'єднуються з великим вертикальним циліндричним отвором. Блок має також велике число маленьких вертикальних отворів. [1]
Гріючий пар надходить в металевий кожух і конденсується в маленьких горизонтальних отворах. Конденсат стікає по великій вертикальній трубі, утвореної блоками. Агресивна рідина (кислота) проходить по дрібних вертикальним трубкам і нагрівається. Кришки теплообмінника, дотичні з кислотою, також виконані з графіту. [1]
Ріс.1-6. Схеми кожухоблочного теплообмінника з круглими графітовими блоками і теплообмінника з графітовими трубками, кришками і металевим корпусом.
а - кожухоблочний теплообмінник; б - графітовий блок; в - трубчастий теплообмінник; 1 - металевий кожух, 2 - графітовий блок; 3 - металеві фланці; 4 - анкерна зв'язок; 5 - кришки з графіту; 6 - трубки з графіту.
підігрівач теплообмінник конструктивний
1.3 Вибір конструктивної схеми апарату
На основі аналізу можливих схем теплообмінників, обліку їх конструктивних особливостей вибирається оптимальна схема теплообмінника, представлена ??на ріс.1-2
. Розрахункова частина
. 1 Конструктивний розрахунок теплообмінника
Розрахунок проводиться з урахуванням, що гріюча вода протікає в міжтрубномупросторі теплообмінника.
. 1.1 Середня температура гріючої води.
По температурі щільність води дорівнює:
- 0,04
, 5-х=960-13=947 кг/м?
Питома теплоємність води:
- 21
, 5-х=4266 + 5,25=4271,25Дж/КГК
Коефіцієнт теплопровідності води:
- 0,001
, 5-х
Коефіцієнт кінематичної в'язкості:
- 0,016
, 5-х
Критерій Прандтля:
- 0,1
, 5-х
2.1.2 Середній об'ємна витрата гріючої води, що протікає в міжтрубному просторі:
.1.3 Середня температура води, що нагрівається:
По температурі щільність води дорівнює:
- 0,038
-х
Питома теплоємність води: 4208 Дж/КГК
- 13
- х Дж/КГК
Коефіцієнт теплопровідності води:
- 0,005
- х
Коефіцієнт кінематичної в'язкості:
- 0,039
- х
Критерій Прандтля: Pr=2,08
- 0,26
- х
.1.4 Середня об'ємна витрата рідини, що нагрівається:
.1.5 Сумарна площа поперечного перерізу трубок у секціях:
.1.6 кількість трубок:
По таблиці 2 стандартна кількість трубок:
Значення відносного діаметра трубної решітки, де - внутрішній діаметр трубної решітки; S-крок між трубками, який знаходиться за формулою :, тоді внутрішній діаметр трубної решітки:
.1.7 Внутрішній діаметр корпусу апарату:
,
де k-кільцевий зазор, що дорівнює 0,008м.
.1.8 Площа...
