курсовой проект аппарат для охлаждения и конденсации газового потока. курсовой проект 0401. Курсовой проект по пахт разработать конструкцию и рассчитать конденсатор для охлаждения и конденсации газового потока состава 25 H
 Скачать 1.48 Mb.
|
2.6 Гидравлический расчетГидравлическое сопротивление аппарата складывается из потерь давления на преодоление сопротивления трения и на преодоление местных сопротивлений. Таблица 11 – значения коэффициентов местных сопротивлений [10]
Диаметр штуцера на входе в кожухотрубчатый кондесатор должен быть больше, чем диаметр штуцера на выходе из теплообменника, так как газовый поток обладает значительно меньшей плотностью и большим объемом потока, чем у конденсата. Согласно ГОСТ 15121-79 для шестиходового аппарата с внутренним диаметром корпуса 1200 мм примем следующие значения диаметров штуцеров  = 500 мм,  = 200 мм,Штуцера на входе и выходе холодного теплоносителя одинаковы.  массовый и объемный расход охлаждающего CaCl2(водн):   Площадь проходного сечения штуцера с внутренним диаметром d=0,2 м:  Площадь проходного сечения трубного пространства  Площадь проходного сечения межтрубного пространства  площадь сечения штуцера на входе в межтрубное пространство  площадь сечения штуцера на выходе из межтрубного пространства  Скорость холодного теплоносителя в трубах равна:
ρхол – плотность холодного теплоносителя, кг/м3. Скорость холодного теплоносителя в штуцерах на входе и выходе из теплообменника:
Число Рейнольдса для холодного теплоносителя в трубах:  Что соответствует ламинарному режиму течения. Для снижения скорости отложения загрязнений на стенках труб со стороны холодного теплоносителя рекомендуется создавать движение с турбулентным режимом. Пересчитаем скорость для турбулентного режима при Re=10000  То же при движении в штуцерах  Тогда расход холодного теплоносителя равен   коэффициент сопротивления трения при турбулентном течении потока:  Находим гидравлическое сопротивление трубного пространства:    где lтр – длина трубы, м; ρ – плотность теплоносителя, кг /м3; λ – коэффициент сопротивления трения; Wтр и Wштуц – скорости потоков в трубах и штуцерах, м⁄с. ζтр – коэффициент местного сопротивления; n – число ходов. В процессе конденсации происходит многократное изменение плотности теплоносителя и его объёмного расхода. Поэтому для таких теплоносителей при гидравлическом расчёте вычисляют фактические значения скорости в парообразном и в жидком состояниях во входном и выходном штуцерах, а также внутри теплообменника на входе и выходе, гидравлическое сопротивление не рассчитывают. Скорость газового потока в штуцерах на входе в кожух конденсатора:
где Gгаз и Gконд – расход газового потока и конденсата, кг⁄с; ρгаз и ρконд – плотности газа и конденсата, кг/м3.
Скорости в межтрубном пространстве составили: скорость газового потока в штуцерах на входе в кожух конденсатора:  скорость газового потока в межтрубном пространстве  , скорость конденсата в межтрубном пространстве,  , скорость конденсата в штуцере на выходе из межтрубного пространства  .Площадь сечения штуцера на выход несконденсированного газового потока  Скорость потока не сконденсировавшихся газов  2.7 Энергетический расчёт ЗаключениеРазработан проект кожухотрубчатого теплообменника типа Н для охлаждения и конденсации газового потока, с поперечным потоком теплоносителей. В ходе работы были проведены материальный и тепловой расчёты, в результате которых были определены массовые расходы всех компонентов. Был установлен расход холодного теплоносителя – CaCl2(водн): G = 230,5 кг⁄ч. После проведения теплового расчёта был подобран стандартный кожухотрубчатый теплообменник с площадью поверхности теплообмена, равной 1,5 м2, и количеством труб n = 13. В результате аппаратурного и механического расчётов были рассчитаны напряжения, возникающие в теплообменнике: σT = 34,3 МПа, σK = 17,3 МПа. Условия прочности и надёжности крепления труб в трубных решетках не нарушены. Также были определены основные характеристики аппарата. В результате гидравлического расчета были рассчитаны сопротивления потоков в трубном и межтрубном пространствах. Также были определены требуемые мощности вентилятора Nв = 0,72 Вт и насоса Nн = 0,005 Вт. Список литературыПлановский А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии С. 162. Стабников В.Н. Этиловый спирт Стабников В.Н., Ройтер И.М., Процюк Т.Б.С.9-26. Аксёнов В.И., Ушакова Л.И., Ничкова И.И. Химия воды. Издательство Уральского университета 2014. С. 8. Дытнерский процессы и аппараты в химической технологии Поникаров И.И. и др. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки. М.: Альфа-М, 2006. – 606 с. Поникаров И.И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки. М.: Альфа-М, 2008. – 720 с Л. В. Таранова Теплообменные аппараты и методы их расчета Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии 5-е изд., стереотип. - М. : Химия, 1968. - 847 с. А.К. Кирш, Г.М. Коновалов (ПО «Союзтехэнерго»), Л.Д. Берман, Э.П. Зернова (ВТИ) Методические указания по эксплуатации конденсационных установок паровых турбин электростанций Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов / Касаткин А. Г. – Москва: 15-е изд., стереотипное. Перепечатка с девятого издания 1973 г. – Москва: ООО «ИД Альянс», 2009. – 753 с. Александр Александрович Лащинский. Конструирование сварных химических аппаратов: справочник Александр Александрович Лащинский. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры с 411 Коррозия металлов и сплавов. Справочник. Том 2.с 255 |
. Скорость холодного теплоносителя в штуцерах на входе и выходе из теплообменника 