Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Февраля 2012 в 21:18, курсовая работа
Теплообменный аппарат (ТА) – устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями, либо между теплоносителем и поверхностью твёрдого тела. Процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому — один из наиболее важных и часто используемых в технике процессов, например получение пара. Широкое использование теплообменного оборудования в нефтяной и газовой промышленности обязывает специалистов уметь их рассчитывать, обобщать опыт их эксплуатации, анализировать рабочий процесс и намечать пути повышения эффективности их рабо
Оглавление
I. Введение. Классификация теплообменных аппаратов. 3
II. Конструктивный тепловой расчёт. 5
1.Определение: 5
• теплофизические свойства горячего и холодного теплоносителей. 5
• недостающие данные и мощность теплообменного аппарата. 5
• средняя разность температур между теплоносителями θm. 6
• оптимальный диапазон площадей проходных сечений (f1, f2) и минимальный индекс противоточности Pmin ТА. 6
• водяной эквивалент kF и площадь поверхности F теплообмена ТА. 7
• истинный индекс противоточности. 8
2.Предварительный выбор теплообменного аппарата по каталогу. 8
3.Расчет коэффициентов теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке α1 и от стенки к холодному теплоносителю α2. 8
4.Определение коэффициента теплопередачи, водяного эквивалента и площади поверхности теплообмена ТА. 10
III. Проверочный тепловой расчёт. 11
1.Определение фактической тепловой мощности выбранного ТА Q. 11
2.Расчет действительных конечных температур теплоносителей ( , ). 12
IV. Графическая часть. 13
Схема ТА 13
Температурная диаграмма теплоносителей: 14
Средняя скорость теплоносителя в межтрубном пространстве выбранного стандартного ТА:
, м/с
542
Выберем расположение труб в пучке по вершинам равносторонних треугольников.
40<Re=542<103
C1=0,71; m=0,5; n=0,36
zn=12; C=0,671; Cz=1.
Prc нефти при tc:
Prc(90,25˚C)=45
4.Определение коэффициента теплопередачи, водяного эквивалента и площади поверхности теплообмена ТА.
Уточняем коэффициент теплопередачи:
,
Уточняем расчетную площадь поверхности теплообмена:
По каталогу выбираем F=121 м2
Окончательный выбор ТА:
| Диаметр кожуха, мм | Наруж. диам. труб dн, мм | Число ходов по трубам nx | Площадь проходного сечения f·10-2, м2 | Площ. пов. теплооб F, м2 | |||
| Наруж | Внут. | Одного хода по тр. fтр | В вырезе перегородки fв.п. | Между перегородками fм.п. | Длина тр. l=4000 мм. | ||
| - | 800 | 25 | 6 | 2,2 | 7 | 7 | 121 |
1.Определение фактической тепловой мощности выбранного ТА Q.
Фактическая тепловая мощность выбранного стандартного теплообменного аппарата рассчитывается по формуле Н.И. Белоконя
где Wm – приведенный водяной эквивалент,
Fст – площадь поверхности теплообмена выбранного стандартного теплообменного аппарата; k – коэффициент теплопередачи.
W1=
W2=
Действительные температуры теплоносителей на выходе из теплообменного аппарата определяются из следующих соотношений:
ºС
ºС
Погрешности найденных температур:
Расхождение между тепловым мощностями:
Схема
движения теплоносителей
и положение перегородок
в распределительной
камере и задней крышке
ТА
t,ºC
151
150
100
83
50
0
60