Розрахунок і проектування вертикального кожухотрубного теплообмінника для пастеризації продукту

5. Навіть теплоносій з заниженою температурою в системах теплопостачання дозволяє нагрівати воду в пластинчастому теплообміннику до потрібної температури.

6. Індивідуальний розрахунок кожного пластинчастого теплообмінника за оригінальною програмою заводу-виготовлювача дозволяє підібрати його конфігурацію відповідно до гідравлічним та температурним режимами по обох контурах.

7. Гнучкість: у разі необхідності площа поверхні теплообміну в пластинчастому теплообміннику може бути легко зменшена або збільшена простим додаванням або вилученням пластин.

8. Двоступенева система гарячого водопостачання, реалізована в одному пластинчастому теплообміннику, дозволяє значно заощадити на монтажі і зменшити необхідні площі під індивідуальний тепловий пункт.

9. Конденсація водяної пари в пластинчастому теплообміннику знімає питання про спеціальний охолоджувачі, тому що температура конденсації може бути 50 С і нижче.

10. Менше обмежень у роботі: замерзання води в пакеті пластин не приводить до фактичного пошкодження апарата. Після відтавання пластинчастий теплообмінник готовий до експлуатації, а кожухотрубний теплообмінник отримує пошкодження трубок.

11. Стійкість до вібрацій: пластинчасті теплообмінники високоустойчиви до наведеної двухплоскостной вібрації, яка може викликати пошкодження кожухотрубного теплообмінника.

Розглянемо порівняльну характеристику кожухотрубного і пластинчастого теплообмінника (див. рис.14)

	\ S

 

 

Домогтися того, щоб кожухотрубний теплообмінний апарат мав комплексом переваг не поступаються, а навіть і перевершують пластинчастий теплообмінник, вдалося, з'єднавши воєдино цілий ряд давно відомих, але не реалізованих з технологічних причин рекомендацій (а також - ряд нововведень): збільшенням поверхні теплообміну (оребренням її з боку теплоносія з меншим коефіцієнтом тепловіддачі), у веліченіемкоеффіціента теплоотдачіраціональним підбором гідродинаміки теплоносія, щільно упаковані трубні пучки; особотонкостенние трубки зменшеного діаметра, що мають спеціальний профіль; неметалічні трубні решітки, що виготовляються за спеціально відпрацьованою технологією. Корпус апарата також має ряд особливостей: особотонкостенние труби, термічна розвантаженістю ланцюжка "корпус-трубний пучок" шляхом застосування плаваючих трубних решіток (забезпечується розбірної апарату і знімаються обмеження по подачі холодної та гарячої середовищ в будь-яку порожнину), підвищення надійності за показником взаємопроникнення середовищ завдяки застосуванню подвійного ущільнення з сигнальними отворами, використання спеціальних напрямних перегородок. Як для теплопередаючих трубок, так і для корпусів використовуються високолеговані корозійностійкі сталі або титанові сплави, що забезпечує задані показники надійності при характерних для наших теплообмінників підвищених швидкостях руху середовищ.

Для проведення процесу пастеризації продукту спроектований теплообмінний кожухотрубній апарат: кожух Æ360'5 мм, теплообмінні труби Æ30'2, 5 мм, розташування труб в трубній решітці - по сторонах і вершин квадратів (коррідорное), кількість труб n = 12, кількість ходів по трубному простору z = 4; площа поверхні теплообміну F = 2,43 м 2.

 

ВИСНОВОК

Даний курсовий проект являє собою комплекс розрахунково-графічних робіт, з конструювання, вибору кожухотрубного теплообмінника і підбору допоміжного обладнання до нього для проведення технологічних процесів у м'ясній промисловості.

Спроектований на підставі розрахунків і підборів чотирьохходовий кожухотрубний теплообмінний апарат дозволяє проводити необхідні процеси з заданими параметрами.

У ході проведення проектних і розрахункових робіт (конструктивний розрахунок, гідравлічний розрахунок, розрахунок на міцність) обрані конструктивні одиниці, підтверджена механічна надійність, економічно-обгрунтований вибір (матеріал труб, довжина і т. д.), конструктивну досконалість апарату. Ці фактори є основними для високопродуктивної, безперебійної роботи обладнання в промислових умовах.

 

Список використаної літератури

1 ГОСТ 14249-89. Судини і апарати. Норми і методи розрахунку на міцність. - Натомість ГОСТ 14249-89; Введ. 18.05.89. - М.: Держ. кім. СРСР по стандартах, 1989. - 80 с., Іл.

2 ГСТУ 3-17-191-2000. Посудини та апарати стальні зварні. Загальні технічні умови. - На заміну ОСТ 26-291-94; Введ. 16.02.2000. - К.: Державний комітет проміслової політікі України, 2000. - 301 с., Іл.

3 ДНАОП 0.00-1.07-94. Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском. Введ. 01.03.1995. - К.: Державний комітет України по нагляду за охороною праці, 1994. - 200 с., Іл.

4 Машини та апарати хімічних виробництв: приклади і задачі. Навчальний посібник для студентів втузів, що навчаються за спеціальністю «Машини і апарати хімічних виробництв» / І. В. Доманський, В. П. Ісаков, Г.М.островскій та ін; За заг. ред. В. Н. Соколова. - Л.: Машинобудування, 1982.

5 Основні процеси та апарати хімічної технології: Посібник з проектування / Г. С. Борисов, В. П. Бриків, Ю. І. Дитнерскій та ін Под ред. Ю. І. Дитнерского, 2-е вид., Перераб. І додатк. - М.: Хімія, 1991.

6 Павлов К.Ф., Романків П.Г., Носков А.А. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технології: Навчальний посібник для вузів / Під ред. П. Г. Романкове. - 9-е изд., Перераб. і доп. - Л.: Хімія, 1981.

7 Проектування процесів і апаратів харчових виробництв / Под ред. В.Н. Стабнікова. - К.: Вища школа, 1982.

8 Розробка конструкції хімічного апарату иего графічної мо діли. Методичні вказівки. - Іваново, 2004.

9 Довідник з теплообмінникам, М. Хімія, 1982. 328 с.

10 Стабніков В.М., Лисянський В.М., Попов В.Д. Процеси і апарати харчових виробництв. М.: Агропромиздат, 1985.

11 Теплофізичні властивості газів, розчинників і розчинів солей. Довідник / Упоряд. Є. М. Шадріна та ін Іваново. 2004.

12 Ущільнення рухомих сполук: Методичні вказівки \ Сост. Е.Е.Кольман-Іванов; МІХМ .- М., 1992. - 32 с.

13 - теплообмінні апарати.

14 - загальні відомості про розвальцьовування труб.

15 - кожухотрубні теплообмінники.

16 - порівняння кожухотрубного і пластинчастого теплообмінників.

 

			Документація
А4		СНАУ 00.00.00 000 ПЗ	Пояснювальна записка
А1		СНАУ 00.00.00 000 СБ	Складальне креслення
			Складальні одиниці
А4	1	СНАУ 00.00.01 000 СБ	Розподільна камера	1
А4	2	СНАУ 00.00.02 000 СБ	Кришка	1
А4	3	СНАУ 00.00.03 000 СБ	Пучок трубний	1
			Деталі
А4	4	СНАУ 00.00.00 001	Пробка	1
А4	5	СНАУ 00.00.00 002	Прокладка
			Стандартні вироби
	6		Болт М12х45 ГОСТ 7798	12
	7		Болт М16х55 ГОСТ 7798	8
	8		Гайка М12 ГОСТ 5915	12
	9		Гайка М16 ГОСТ 5915	8
	10		Гайка М20 ГОСТ 5915	48
	11		Прокладка А-40-0, 25 ГОСТ 15180	2
	12		Прокладка А-50-0, 25 ГОСТ 15180	1
	13		Прокладка А-125-0, 25 ГОСТ 15180	1
	14		Прокладка А-300-0, 25 ГОСТ 15180	2
	15		Фланець II-40-0, 25 ГОСТ 12821	2
	16		Фланець II-50-0, 25 ГОСТ 12821	1
	17		Фланець II-125-0, 25 ГОСТ 12821	1
	18		Шайба 12 ГОСТ 11371	12
	19		Шайба 16 ГОСТ 11371	8
	20		Шайба 20 ГОСТ 11371	48
	21		Шпилька М20'90 ГОСТ 22032	24
			Матеріали
	22		Грунт ГФ-021 ГОСТ 26129		кг
	23		Емаль ПФ-115 сіра ГОСТ 6465		кг

 

 

---

[1] Ставлення термічного опору з боку теплоносія до загального термічного опору R 1 / R = 0,6 і ставлення термічного опору стінок (за рахунок матеріалу стінок і забруднень) до загального термічного опору R ст / R = 0,06 приймається відповідно [6].

[2] де d ст - товщина стінки труби, м; l ст - Коефіцієнт теплопровідності матеріалу теплообмінних труб (відповідно до [6]), .

[3] де x - коефіцієнт, який враховує теплові витрати у навколишнє середовище.

[4] де y 1 - коефіцієнт заповнення трубної решітки (y 1 = 0,6 ... 0,8 для багатоходових по трубному простору теплообмінних апаратів);

a - Кут, який утворюється центральними лініями трубних рядів з горизонталлю (a = 60 ... 70 0).

[5] де l - Коефіцієнт гідравлічного тертя; x м - Коефіцієнт місцевого опору.

[6] де D - абсолютна шорсткість поверхні труб (для чистих суцільнотягнутих мідних труб D = 0,0015 ... 0,01 мм відповідно до [6]), мм.

[7] де x i - Коефіцієнти місцевих опорів (що входить і виходить камери x 1 = 1,5, вхід в труби і вихід з них x 2 = 1, поворот на 1800 між ходами x 3 = 2,5 відповідно до [6]).

[8] де V - об'ємна витрата продукту, м 3 / с; h - коефіцієнт корисної дії насоса.

[9] де s р - розрахункова товщина стінки обичайки, мм; с - сума збільшень до розрахункової товщини стінки, мм.

[10] де р - розрахунковий внутрішнє надлишковий тиск, МПа; D - внутрішній діаметр посудини, мм; [s] - допустимі напруження для матеріалу обичайки кожуха при розрахунковій температурі стінки, МПа; j р = 1,0 - коефіцієнт міцності поздовжнього стикового сварівательного шва (обичайка кожуха не має останнього завдяки вибору для її виготовлення труби).

[11] де з 1 - збільшення для компенсації корозії і ерозії, мм; з 2 і з 3 - збільшення для компенсації мінусового допуску та технологічне збільшення відповідно (згідно вимог ГОСТ 14249-89 враховуються у разі, коли їх сумарне значення перевищує 5% номінальної товщини аркуша), мм.

[12] де П - корозійна проникність матеріалу, мм / рік; t - термін служби апарату, років.

[13] де t - тривалість робочої зміни, с; j - Коефіцієнт заповнення ємності.

 

http://ua-referat.com</ht