Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Июля 2014 в 23:25, контрольная работа
Кожухотрубные теплообменники появились в начале ХХ века в связи с потребностями тепловых станций в теплообменниках с большой поверхностью, таких, как конденсаторы и подогреватели воды, работающие при относительно высоком давлении. Кожухотрубные теплообменники применяются в качестве конденсаторов, подогревателей и испарителей. В настоящее время их конструкция в результате специальных разработок с учетом опыта эксплуатации стала намного более совершенной. В те же годы началось широкое промышленное применение кожухотрубных теплообменников в нефтяной промышленности. Для эксплуатации в тяжелых условиях потребовались нагреватели и охладители массы, испарители и конденсаторы для различных фракций сырой нефти и сопутствующих органических жидкостей. Теплообменникам часто приходилось работать с загрязненными жидкостями при высоких температурах и давлениях, и поэтому их необходимо было конструировать так, чтобы обеспечить легкость ремонта и очистки.
Введение 3
1. Исходные данные для расчета 7
2. Тепловой расчет 8
2.1 Определение температурных условий нагревания 8
2.2 Определение физических параметров нагреваемого раствора 9
2.3 Определение тепловой нагрузки 9
2.4 Расчет коэффициента теплопередачи и общего термического 9
сопротивления
2.5 Определение площади поверхности теплопередачи 12
3 Конструктивный расчет 12
3.1 Расчет для кожухотрубчатого подогревателя 12
3.2 Определение диаметров патрубков 18
4 Гидравлический расчет
3.2 Определение диаметров патрубков
Диаметр патрубков определяют из общей формулы объемного расхода для потока данной среды:
Dn = 1,13√M/(ρʋ) , (28)
Dn =1,13√2,2/1015,9 = 0,029м ≈ 52 мм- для молока,
Dn = 1,13√0,238/(1,22 30) = 0,074м ≈ 80 мм- для пара.
По полученному внутреннему
диаметру для изготовления
4 Гидравлический расчет
Основной задачей
Мощность на валу насоса рассчитывают по формуле
N = (G∆p)/ ρη,
где G - массовый расход рабочей среды, кг/с
∆p - гидравлическое сопротивление аппарата, Па;
ρ - плотность рабочей среды, кг/м3;
η - КПД насоса.
Выбираем насос - Х8/30
Согласно ГОСТ 30195-94 подбираем электродвигатель - 4А100L
Гидравлическое сопротивление определяется следующим образом
∆p = ∆pmp + ∆pмс
∆p = 15490 + 38280 = 53770
где ∆pmp - потери давления на продление сопротивления трения в тракте аппарата
∆pмс - потери давления на преодоление местных сопротивлений
Потери давления на сопротивление определяются следующим образом:
∆pmp = (0,5λʋ2ρl) / dвн
∆pmp = (0,5 1 1,85 44 1015,9 0,025) / 0,027 = 38280
При значениях Re˃10000 коэффициент трения единицы рассчитывают по формуле
λ = 1/(0,87 ln(3,7/ɛ))2,
λ = 1/(0,87 ln(3,7/0,00259))2= 0,025
где- ɛ = K/d - относительная шероховатость;
К - абсолютная средняя шероховатость поверхности трубы - 0,07мм
ɛ = 0,07/27= 0,00259
Потери давления на
∆pмс (33)
∆pмс = (11 2,5 + 2 1,5)1 1015,9 0,5 = 15490
Список использованной литературы
1. Стабников В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств (Текст)/ В.Н. Стабников, В.М. Лысянкий, В.Д.Попов. - М.: Агропромиздат, 1985 - 263с.
2. Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов (Текст)/ А.С. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская - М.: Пищевая промышленность, 1980 - 288с.
3. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии (Текст)/ Г.Д.Кавецкий, Б.В. Васильев.- М.: Колос, 1997 - 264с.
4.Соловых С.Ю. Расчет теплообменника - Оренбург 2006г.