зпечувати повну конденсацію пари в теплообміннику, а в деяких випадках і часткове переохолодження конденсату.
У даному випадку вибираємо поплавковий конденсатовідвідник зі сферичним поплавком FLT 16. 1 січня/2 - 2 raquo ;; DN 40-50 з продуктивністю Q=0,085 м3/с і тиском пари 0,7 МПа. Це конденсатовідвідник другої групи [6]. У схемі (рис. 4) конденсатовідвідник ставиться після теплообмінника.
8. Розрахунок теплової ізоляції теплообмінника
Розрахунок теплової ізоляції кожухотрубчасті теплообмінника необхідний для визначення товщини ізоляційного шару, що забезпечує запобігання втрат теплоти в навколишнє середовище.
Діаметр кожуха становить D=1000 мм, температура гріючого середовища в теплообміннику tн=164,95 оС. Приймаємо товщину стінки апарату 40 мм; теплопровідність матеріалу стінки (нержавіюча сталь) становить? ст=17,5 Вт/(м · К).
В якості матеріалу для ізоляції приймаються мати і вата з супертонкого скляного волокна без сполучного (ТУ 21 РСФСР 224-87). Щільність конструкції?=60 - 80 кг/м3, теплопровідність?=0,033 + 0,00014 tm. Застосовується при температурі від - 180 до + 400оС, негорюча по [5].
Нормована лінійна щільність теплового потоку з 1 м довжини циліндричної теплоізоляційної конструкції складе qe=168,3 Вт/м; теплопровідність матеріалу складе? k=0,033 + 0,00014tm=0,033 + 0,00014 · 102,475== 0,04735 Вт/(м · К); К1=1,09 - коефіцієнт враховує зміну вартості теплоти і теплоізоляційної конструкції в залежності від району будівництва по [5]; коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні ізоляції? е=12 Вт/(м2 · оС).
Товщина теплоізоляційного шару для циліндричних об'єктів з позитивними температурами діаметром менше 2м визначається за формулою з [5]
?=d/2 (В - 1),
де В=di/d - відношення зовнішнього діаметра ізоляційного шару до зовнішньому діаметру ізолюються об'єкта; ? k - теплопровідність теплоізоляційного шару, Вт/(м · оС), що визначається за [5]; ? е - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні ізоляції, Вт/(м2 · оС), що приймається за [5]; rtot - опір теплопередачі на 1 м довжини теплоізоляційної конструкції циліндричних об'єктів діаметром менше 2м, (м · оС)/Вт; rm - термічний опір стінки трубопроводу, (м · оС)/Вт; d - зовнішній діаметр ізолюються об'єкта, м.
Опір теплопередачі
де qe=168,3 Вт/м - нормована лінійна щільність теплового потоку з 1 м довжини циліндричної теплоізоляційної конструкції, яка приймається по [5]; tw=164,95 oC - температура речовини, tе=20 оС - температура навколишнього середовища, приймаємо згідно [5]; К1=1,09 - коефіцієнт, що приймається за [5].
Термічний опір
де dint=0,92 м - внутрішній діаметр ізолюються об'єкта; d=1000 мм=1 м - зовнішній діаметр ізолюються об'єкта; ? ст=17,5 Вт/(м · оС) - теплопровідність матеріалу стінки.
=1,256.
Товщина теплоізоляційного шару
?=d/2 (В - 1)=1000/2 (1,256-1)=128 мм.
Тоді діаметр ізоляції складе di=Bd=1,256 · 1000=тисячу двісті п'ятьдесят шість мм, товщина ізоляції? =128 мм.
Критичний діаметр
=2? 0,04735/12=0,0079 м,
умова виконується dкр lt; dтр.н - ізоляція придатна.
Теплові втрати з поверхні складають
де - площа зовнішньої поверхні ізоляційного шару теплообмінника, м2; tвн=164,95 оС - температура на внутрішній поверхні ізоляції; tн=40 оС - температура зовнішньої поверхні ізоляції.
Теплові втрати від величини теплового потоку складають
піт/Q1=(148,6/19517500) · 100%=0,0008%.
ВИСНОВОК
У курсовому проекті було зроблено теплової конструктивний розрахунок теплообмінників для нагріву води за рахунок теплоти конденсації водяної пари. Була обрана протівоточная схема руху теплоносіїв.
У результаті був обраний стандартний кожухотрубчасті теплообмінник 1000ТВК - 7-М1-О/20-4-2 гр. А з конструктивними характеристиками (рис. 2):
діаметр кожуха Dв=1000 мм;
діаметр труб і товщина стінки d? ?=20? 2 мм;
число ходів z=2;
загальне число труб n=1 138;
висота труб H=4 м;
площа поверхні теплообміну F=286 м2.
Запас площі поверхні теплообміну склав 22%.
Так само був обраний стандартний пластинчастий теплообмінник ТППР 0,6Е - 200-1-2-10 з конструктивними характеристиками (рис.3):
площа поверхні теплообміну F=200 м2;
кількість пластин N=340 шт.;
площа пластини f=0,6 м2;
еквіва...
