2) Определяем объём межтрубного пространства по формуле (3.8):
3) Определяем массу холодного теплоносителя по формуле (3.9):
где
4) Определяем массу корпуса аппарата по формуле (3.10):
где
5) Определяем массу труб по формуле (3.11):
6) Масса всех штуцеров, крышек, фланцев и трубной решётки составляет [7]
7) Рассчитываем вес всего аппарата по формуле (3.12):
8) Т. к. всего у нас четыре опоры, то вес, приходящий на одну опору определим по формуле (3.13):
По табл. 29.2 [7] подбираем стандартные стальные опоры к корпусу аппарата (OB – II – Б – 400 – 6 OH).
3.5 РАСЧЁТ И ПОДБОР ДНИЩА И КРЫШКИ АППАРАТА
Для данного аппарата подбираем по табл. 16.1 [7] два стандартных эллиптических отбортованных стальных днища типа: днище
Для днищ по табл. 21.9. [7] подбираем цельные фланцы типа I
По данному курсовому проекту были произведены тепловой, гидравлический и конструктивно-механический расчёты теплообменного аппарата (подогревателя), необходимого для нагревания смеси ацетон-вода до температуры кипения насыщенным водяным паром.
Вследствие чего по стандартным каталогам (ГОСТ 15118-79, ГОСТ 15120-79 и ГОСТ 15122-79) был выбран кожухотрубчатый вертикальный теплообменник с неподвижными трубными решётками со следующими основными характеристиками [1]:
Внутренний диаметр кожуха | Число труб на один ход, | Длина труб | Пов-сть теплообмена | | | Трубы | Число ходов, |
600 | 120 | 4,0 | 75 | 16 | 300 | 25x2 | 2 |
Рассчитана тепловая изоляция для него:
Для подачи холодного теплоносителя (смесь: ацетон-вода) в аппарат подобран центробежный насос марки Х45/21.
Также подобраны диаметры штуцеров для данного теплообменного аппарата:
· для ввода насыщенного водяного пара – 0,2 м;
· для отвода конденсата – 0,1 м;
· для ввода и отвода смеси ацетон-вода – 0,15 м.
В данном теплообменнике трубы, изготовленные из стали Ст3, расположены по вершинам равносторонних треугольников и закреплены в трубной решётке развальцовкой.
В месте подачи насыщенного водяного пара и отвода конденсата прикреплены два отбойника для предотвращения эрозии и износа труб.
Теплообменник установлен на четыре опоры типа OB – II – Б – 400 – 6 OH.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.
2. Методические указания к курсовому проектированию для студентов химико-технологического и заочного энерго-механического факультетов в 2-х частях. – Ч. I. Тепловой расчёт/Гусев В.П., Гусева Ж.А. – Томск: ТПУ, 1996. – 42 с.
3. Кожухотрубный теплообменник. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех специальностей химико-технологического факультета/А.Г. Пьянков, В.В. Тихонов. – Томск: ТПУ, 2005. – 24 с.
4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Учебник для химико-технологических вузов. – 8-е изд. перераб. – М.: Химия, 1971. – 784 с., ил.
5. Методические указания к курсовому проектированию для студентов химико-технологического и заочного энерго-механического факультетов в 2-х частях. – Ч. II. Гидравлический и конструктивно-механический расчёты/Гусев В.П., Гусева Ж.А. – Томск: ТПУ, 1996. – 32 с.
6. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/Под ред. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 1983. – 272 с., ил.
7. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры. Справочник/Под ред. инж. Н.Н. Логинова. – 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1970. – 752 с., ил.