Двухходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат с неподвижной решеткой

Министерство образования и науки

ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» в г. Смоленске

Кафедра высшей математики


Курсовая работа

по курсу: «Прикладная механика»

Тема «Двухходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат с неподвижной решеткой»


Студент

Тимошенко Л.А.


Содержание


Введение

1. Выбор параметров, неопределенных ТЗ и оценка их оптимальных величины

1.1 Определение количества труб в одном ходе теплообменника

.2 Определение общего количества труб в теплообменнике

.3 Подбор стандартного теплообменника по количеству трубок

.4 Выбор способа размещения отверстий под трубы в трубных решетках

.5 Определение расстояния между трубками в трубной решетке и перегородке

. Выбор принципиальной схемы теплообменного аппарата

.1 Подбираем стандартный теплообменник

.2 Схема теплообменного аппарата ТН

. Расчет корпусных деталей теплообменника

3.1 Расчет цилиндрической обечайки

.2 Расчет теплообменных трубок аппарата

.3 Расчет крышки теплообменного аппарата

. Расчет трубных решеток и выбор конструктивных решений

.1 Расчет трубных решеток

.2 Расчет толщины решетки для аппаратов жесткого типа (ТН)

.3 Определение минимально необходимой величины сечения простенка между трубами в трубной решетке

.4 Проверка трубной решетки на изгиб

. Усилия в теплообменных трубках от давления теплоносителей

.1 Усилия в теплообменных трубках от давления теплоносителей

.2 Определение надежности закрепления труб в трубной решетке

.3 Определение минимально необходимой длины развальцовки теплообменной трубки

.4 Выбор способа крепления труб в трубной решетке

. Выбор и расчет фланцевого соединения

6.1 Выбор фланцевого соединения

.2 Выбор типа прокладки

.3 Расчет полного болтового усилия в рабочих условиях

.4 Проверка шпилек фланцевого соединения на прочность

. Выбор опор теплообменного аппарата

.1 Опоры и лапы

.2 Выбор опор теплообменного аппарата

.3 Расчет опор горизонтальных аппаратов

Список литературы


Введение


Теплообменные аппараты - устройства, в которых происходит процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.

По принципу действия теплообменные аппараты делятся на:

) рекуперативные;

) регенеративные;

) смесительные;

Рекуперативные - это теплообменники, в которых горячий и холодный теплоноситель протекают одновременно, а теплота передается через разделительную стенку.

Регенеративные - это теплообменники, в которых одна и та же поверхность нагрева через определенные промежутки времени омывается то горячим, то холодным теплоносителем.

Смесительные теплообменники предназначены для осуществления тепло и массообменных процессов при непосредственном соприкосновении теплоносителей, они смешиваются с передачей тепла.

Наибольшее применение в технике и промышленности находят рекуперативные теплообменники, которые по взаимному направлению движения теплоносителей делятся на:

) прямоточные

) противоточные

) с перекрестным током

) со смешанным током.

По своему назначению рекуперативные теплообменники делятся на:

) испарители

) конденсаторы

) холодильники

) подогреватели

) кожухотрубчатые теплообменники

Испарители - аппараты, служащие для восполнения потерь конденсата в теплоиспользующих и промышленных установках. Испарители работают под низкими давлениями.

Конденсаторы - аппараты, применяющиеся для охлаждения и конденсации пара в жидкость. Конденсаторы используются в тех областях промышленности, где есть необходимость в использовании сконденсированного пара.

Холодильники - аппараты, предназначенные для охлаждения теплоносителя. Применяются в основном в пищевой, биологической, медицинской и химической отраслях промышленности.

Подогреватели - аппараты, предназначенные для предварительного подогрева теплоносителя.

Наибольшее распространение в промышленности получили кожухотрубчатые аппараты. Они широко используются для нагрева и охлаждения жидкостей и газов, а также для испарения и конденсации пара. Кожухотрубчатые теплообменники получили распространение практически во всех отраслях промышленности, использующих тепло в технологических процессах.

По ГОСТу изготавливают теплообменники следующих типов:

) TH - с неподвижными решетками.

) ТК - с температурным компенсатором на кожухе.

) ТП - с плавающей головкой

) ТУ - с U-образными трубками

) ТС - с сальником на плавающей головке

Теплообменники типа ТН

Кожухотрубчатый теплообменник типа ТН изготавливают горизонтальными и вертикальными из углеродистой стали. Их применяют для нагрева и охлаждения жидких и газообразных сред с температурами от -300С до 3500С на условное давление от 0,6 до 6,4МПа. Кожухотрубчатый теплообменник типа ТН применяется, когда разность температур теплоносителей невысока (не более 50° С). В остальных случаях необходимо компенсировать деформации, появляющиеся в результате температурных удлинений или укорочений. Решетки крепятся неподвижно (привариваются) к корпусу.

Теплообменник типа ТК

Данный теплообменник выгодно отличается от ТН тем, что у него есть линзовый компенсатор, который позволяет деформироваться корпусу и уменьшать температурные напряжения. При разности температур линза сжимается или расширяется. Линзы нормализованы и подбираются по давлениям и размерам кожуха. Решетка жестко закреплена к корпусу. Разность температур должна быть такой, чтобы деформации не превышали 10 мм. Компенсаторы применяются при давлениях менее 1,6 МПа.

Теплообменники типа ТП

ТП отличается от ТН наличием подвижной трубной решетки, которая позволяет полностью компенсировать температурные деформации. Подвижную головку с днищем называют плавающей головкой. Такие теплообменники могут быть использованы при высоких давлениях и больших разностях температур. Данные теплообменники позволяют производить очистку межтрубного пространства.

Теплообменники типа ТУ

Отличается от ТН тем, что у него одна трубная решетка, а трубки имеют U-образную форму. В данном теплообменнике трубки могут свободно перемещаться и он применяется при большой разности температур. Недостатком является то, что существует трудность очистки изогнутых трубок. В основном теплообменники данного типа делают горизонтальными, но иногда и вертикальными. Всегда двухходовые.

Теплообменники типа ТС

В данном теплообменнике на плавающей головке имеется сальник (чаще всего графитовый). Его используют при наличии агрессивных теплоносителей. Сальник свободно перемещается внутри корпуса. Отсутствуют температурные напряжения. ТС применяют при давлениях менее 0,6 ¸ 1,0МПа.

теплообменный развальцовка решетка фланцевый

1. Выбор параметров, неопределенных ТЗ и оценка их оптимальных величины


1.1 Определение количества труб в одном ходе теплообменника


Необходимое количество труб в одном ходе аппарата определяется по формуле:


(1.1)


где FX - площадь проходного сечения одного хода по трубам,

fTP - площадь проходного сечения трубки.


dВН = dНАР - 2*S,


fTP = 346,4 мм2 = 346,4 *10 -6 м2.

где S - толщина стенки трубки.


,


dВН = 25 - 2*2 = 21 мм.

nX = = 49, 07 ? 50


.2 Определение общего количества труб в теплообменнике


n = nX*z, (1.2)

где z - количество ходов по трубам.

z=2, nX=50,

n =50*2 = 100.


.3 Подбор стандартного теплообменника по количеству трубок


По ГОСТу 15118-79 «Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе.


Теги: Двухходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат с неподвижной решеткой  Курсовая работа (теория)  Физика
Просмотров: 28822
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Двухходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат с неподвижной решеткой
Назад