Тепловой конструкторский расчет теплообменного аппарата

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине
«Тепломассообменное оборудование предприятий»

на тему:

« РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО КОЖУХОТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА (ПОДОГРЕВАТЕЛЯ)»

ВПА КП 3.140100.62 ПЗ для заочного обучения

Выполнил: студент групп 2142103

Ломаев А.А.

____________________________

(подпись)

«___» ______________ 2015г.

Проверил: старший преподаватель

Арсланов Ильяс Миргарифович

__________________________

(подпись)

«___» ______________ 2017 г.

г. Набережные Челны

2017г.

Кафедра «Высокоэнергетические процессы и аппараты»

Направление 140100.62"Теплоэнергетика и теплотехника"

Задание на курсовой проект

Ф.И.О. Ломаев Александр Анатольевич

Тема курсового проекта РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО КОЖУХОТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА (ПОДОГРЕВАТЕЛЯ)

2. Срок сдачи законченного проекта (работы) ____.____.2015г.

3. Исходные данные к проекту (работе):

В соответствии с заданием в курсовой работе произведем расчет аппарата с теплоносителями жидкость-жидкость. Характеристики греющей воды t_к'=90°С, t_к''=70°С. Характеристика нагревающей воды t_в'=20°С, t_в''=60°С. При средней температуре греющей воды 82,5°C имеет следующие физико-химические характеристики: l_к= 0,674 Вт/(м ^оС), r_к= 971,8 кг/м³, n_к= 0,365 м²/с, с_к= 4,195 кДж/(кг ^оС). При средней температуре нагревающей воды 40°С, имеет следующие физико-химические характеристики: l_в=0,634 Вт/(м ^оС),, r_в= 992,2 кг/м³, n_в=0,659 м²/с, с_в=4,174 кДж/(кг ^оС).

4. Содержание расчётно-пояснительной записки (это ПЗ) (перечень подлежащих разработке вопросов):
4.1. Введение. (анализ теплообменных процессов, происходящих в теплообменном аппарате;+Технологическая схема установки, где присутствует теплообменник (при наличии))

4.2. Выбор конструкционного материала аппаратов

4.3. Конструктивный расчет аппаратов (тепловой расчет; гидродинамический (гидравлический) расчет;

4.4. механический (прочностной) расчет;

4.5. подбор нагнетателей для теплоносителей: насоса для жидкости и вентилятора или компрессора для газа (пара).

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей, чертежи и ПЗ выполняется по ГОСТ ЕСКД):

5.1. чертеж общего вида (ОВ) или сборочный чертеж (СБ) теплообменного аппарата (формат А1)

5.2. чертеж условная схема компоновки ТА (формат А4)

5.3. чертеж конкретной (ых) детали(ей) ТА (формат А4)

5.4. гидравлическая схема принципиальная для теплоносителя (формат А4

Введение

Кожухотрубный теплообменный аппарат предназначен для непрерывных технологических процессов. Аппарат данного типа может работать с теплоносителями: жидкость-жидкость, жидкость-газ, газ-газ. Представляет собой устройство, выполненное из нескольких рядов труб, собранных при помощи трубных решеток в пучок и установленных в кожухе цилиндрической формы, закрытого с обеих сторон специальными отводами.

Концы труб могут крепиться различными способами: развальцовкой, сваркой, пайкой, герметичными сальниковыми уплотнителями.

Температуры греющего и нагреваемого теплоносителей различны, поэтому возникают напряжения в конструкции, что приводит к деформациям элементов теплообменника. Для компенсации этих напряжений и деформаций применяют различные компенсаторы (линзовые), трубы выполняют U- или W-образные, теплообменники изготавливают с плавающими камерами и сальниковыми уплотнителями.

В соответствии с заданием в курсовой работе произведем расчет аппарата с теплоносителями жидкость-жидкость. В качестве греющего теплоносителя является конденсат пара, в качестве нагреваемого теплоносителя является вода. Концы трубки в трубной решетке закрепим развальцовкой.

Тепловой конструкторский расчет теплообменного аппарата

Для выполнения теплового конструкторского расчета водо-водяного теплообменного аппарата примем давления греющего (вода) и нагреваемого (вода) теплоносителей равным 0,5 МПа.

Рассчитаем средние температуры теплоносителей: