 |
Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом
|
|
|
|
Qв = Gв/rв = 11,12/994 = 0,011 м3/с,
Н = DРтр/rg + h = 653,69/994×9,8 + 3 = 3,07м.,
где h - высота установки водопотребляющего оборудования (теплообменника). Принимаем произвольное значение 3 м.
По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х45/21. Данный насос имеет следующие технические характеристики: Объёмный расход: 0,125м3/с; напор: 13,5 м ст. ж.; обороты: 48,3 с-1; КПД: 0,88; тип двигателя: АО2-51-2; мощность 10 кВт. 
5. Поверочный расчет
Поверочный расчет теплообменника с известной поверхностью теплопередачи заключается в определении конечной температуры (уточненной) теплоносителя(25˚С) и хладагента (50˚С).
Эффективность теплопередачи отнесённое к максимальному температурному перепаду, для этанола и воды определяется по формулам:
где 
Число единиц переноса:
При противотоке:
Конечные температуры теплоносителей определяют по найденным эффективностям:
Подобранный аппарат подходит, т.к. расчетные температуры отличаются от начальных меньше, чем на 1 
.
6. Конструктивный расчет
Расчет толщины обечайки.
Толщина обечайки рассчитывается по формуле:
d = DP/2sj +Cк,
где,
D = 1,2 м – внутренний диаметр аппарата;
P = 0,1 МПа – давление в аппарате;
s = 138 МН/м2 – допускаемое напряжение для стали [3 c.76];
j = 0,8 – коэффициент ослабления из-за сварного шва [3 c.77];
Cк = 0,001 м – поправка на коррозию.
d = 1,2×0,1/2×138×0,8 + 0,001 = 0,002 м
Согласно рекомендациям для теплообменника, работающего при давлении 0,1 МПа, стандартная толщина обечайки (dст) принимается 3 мм. 
Расчет диаметров штуцеров
Диаметры штуцеров рассчитываются по формуле:
где,
G – массовый расход теплоносителя,
r - плотность теплоносителя,
w – скорость движения теплоносителя в штуцере.
|
|
|
Скорость движения теплоносителя (этанола) в штуцере:
Диаметр штуцера для этанола:
Принимаем наиболее подходящий стандартный размер штуцера, исходя из расчётного диаметра. dэт.ст. = 300 мм.
Диаметр штуцера для воды:
Принимаем наиболее подходящий стандартный размер штуцера, исходя из расчётного диаметра dводы.ст. = 300 мм.
Расчет максимальной массы аппарата
Максимальная масса аппарата рассчитывается по формуле:
Gmax = Ga+Gв
где,
Ga = 13400 кг - стандартная масса выбранного аппарата;
Gв – масса воды заполняющей аппарат.
Gmax =13400+6741 = 20141 кг
Заключение
В данном курсовом проекте проведены тепловые и гидравлические расчеты кожухотрубчатого аппарата. В результате получен теплообменный аппарат со следующими параметрами: «кожухотрубный» F = 494 м2; D=1200 мм; dн=25х3 мм; z=2;L=6000 мм. (ГОСТ 15122-79).
Рассчитанный теплообменный аппарат имеет следующую маркировку по ТУ 3612-023-00220302-01:
Т-0,1-М1/25-6-Т
где
1200 - диаметр кожуха (от 325 до 1400), мм; (с площадью поверхности теплообмена до 97м2);
T - теплообменник с трубным пучком;
0,1 - давление в кожухе, (от 0,1 до 6,3) МПа;
М1 - материальное исполнение — ст3сп5;
25 - диаметр теплообменных труб, мм;
6 - длина труб, м;
Т - с теплообменными трубами, расположенными в решетке по вершинам равностороннего треугольника.
Так же было рассчитано вспомогательное оборудование: насос для теплоносителя марки Х45/21 и насос для хладагента марки Х45/21.
Список использованной литературы
1. Ануфриенко А. Л., Калекин В. С., Процессы и аппараты химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы. Учебное пособие. Омск-2006. 121 с.
2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учеб. для вузов. М.: Химия, 2002. Кн.1. 400 с. Кн.2. 368 с.
3. Иоффе И.Л., Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. –Л.:Химия, 1991.
|
|
|
4. Тимонин А.С., Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования. Справочник. Изд.3-е, стереотипное. Т.1,Т.2.
5. http://www.helpw.ru/Teploemkost.php
6. http://www.fptl.ru/spravo4nik/vyazkost.html
7. http://weldworld.ru/index.php?pid=791
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Омский государственный технический университет
Нефтехимический институт
Кафедра «Нефтехимическая технология и оборудование»
Специальность «Химическая технология и биотехнология»
Курсовой проект
на тему: «Проект системы подогрева воды толуолом
производительностью 15×103 кг/ч»
Дисциплина «Процессы и аппараты химической технологии»
Студент: Рыбина Мария Евгеньевна, группа ХТБ-319
Пояснительная записка
Шифр проекта КП-2068998-49-15
Руководитель проекта
Ломова О.С..
________________
(подпись, дата)
Разработал студент:
______________.
(подпись, дата)
Омск – 2012.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Омский государственный технический университет
Нефтехимический институт
Кафедра «Нефтехимические технологии и оборудование»
Специальность «Химическая технология и биотехнология»
Задание
на курсовое проектирование
по дисциплине «Процессы и аппараты химических производств»
|
|
|
