Расчет и проектирование вертикального кожухотрубного теплообменника для пастеризации продукта (стр. 5 из 6)

2. Низкая загрязняемость поверхности теплообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой рифлением, а также качественной полировки теплообменных пластин.

3. Срок эксплуатации первой выходящей из строя единицы - уплотнительной прокладки - у ведущих европейских производителей достигает 10 лет. Срок работы теплообменных пластин - 20-25 лет. Стоимость замены уплотнений колеблется в пределах 15-25% от стоимости пластинчатого теплообменника, что экономнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в кожухотрубном теплообменнике, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.

4. Стоимость монтажа пластинчатого теплообменника составляет 2-4% от стоимости оборудования, что на порядок ниже, чем у кожухотрубного теплообменника.

5. Даже теплоноситель с заниженной температурой в системах теплоснабжения позволяет нагревать воду в пластинчатом теплообменнике до требуемой температуры.

6. Индивидуальный расчет каждого пластинчатого теплообменника по оригинальной программе завода-изготовителя позволяет подобрать его конфигурацию в соответствии с гидравлическим и температурным режимами по обоим контурам.

7. Гибкость: в случае необходимости площадь поверхности теплообмена в пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена или увеличена простым добавлением или извлечением пластин.

8. Двухступенчатая система горячего водоснабжения, реализованная в одном пластинчатом теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой пункт.

9. Конденсация водяного пара в пластинчатом теплообменнике снимает вопрос о специальном охладителе, т.к. температура конденсата может быть 50 С и ниже.

10. Меньше ограничений в работе: замерзание воды в пакете пластин не приводит к фактическому повреждению аппарата. После оттаивания пластинчатый теплообменник готов к эксплуатации, а кожухотрубный теплообменник получает повреждение трубок.

11. Устойчивость к вибрациям: пластинчатые теплообменники высокоустойчивы к наведенной двухплоскостной вибрации, которая может вызвать повреждения кожухотрубного теплообменника.

Рассмотрим сравнительную характеристику кожухотрубного и пластинчатого теплообменника (см. рис.14)

Добиться того, чтобы кожухотрубный теплообменный аппарат обладал комплексом преимуществ не уступающих, а даже и превосходящих пластинчатый теплообменник, удалось, соединив воедино целый ряд давно известных, но не реализуемых по технологическим причинам рекомендаций (а также - ряд новшеств): увеличением поверхности теплообмена (оребрением ее со стороны теплоносителя с меньшим коэффициентом теплоотдачи), у величениемкоэффициента теплоотдачирациональным подбором гидродинамики теплоносителя, плотно упакованные трубные пучки; особотонкостенные трубки уменьшенного диаметра, имеющие специальный профиль; неметаллические трубные решетки, изготавливаемые по специально отработанной технологии. Корпус аппарата также имеет ряд особенностей: особотонкостенные трубы, термическая разгруженность цепочки "корпус-трубный пучок" путем применения плавающих трубных решеток (обеспечивается разборность аппарата и снимаются ограничения по подаче холодной и горячей сред в любую полость), повышение надежности по показателю взаимопроникновения сред благодаря применению двойного уплотнения с сигнальными отверстиями, использование специальных направляющих перегородок. Как для теплопередающих трубок, так и для корпусов используются высоколегированные коррозионностойкие стали или титановые сплавы, что обеспечивает заданные показатели надежности при характерных для наших теплообменников повышенных скоростях движения сред.

Для проведения процесса пастеризации продукта спроектирован теплообменный кожухотрубній аппарат: кожух Æ360´5 мм, теплообменные трубы Æ30´2,5 мм, расположение труб в трубной решетке — по сторонам и вершинам квадратов (корридорное), количество труб n=12, количество ходов по трубному пространству z=4; площадь поверхности теплообмена F=2,43 м².

ВЫВОД

Данный курсовой проект представляет собой комплекс расчетно-графических работ, по конструированию, выбору кожухотрубного теплообменника и подбору вспомогательного оборудования к нему для проведения технологических процессов в мясной промышленности.

Спроектированный на основании расчетов и подборов четырехходовой кожухотрубный теплообменный аппарат позволяет проводить необходимые процессы с заданными параметрами.

В ходе проведения проектных и расчетных работ (конструктивный расчет, гидравлический расчет, расчет на прочность) выбраны конструктивные единицы, подтверждена механическая надежность, экономически-обоснованный выбор (материал труб, длина и т. д.), конструктивное совершенство аппарата. Эти факторы являются основными для высокопродуктивной, бесперебойной работы оборудования в промышленных условиях.

Список использованной литературы

1 ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. — Взамен ГОСТ 14249-89; Введ. 18.05.89. — М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1989. — 80 с., ил.

2 ГСТУ 3-17-191-2000. Посудини та апарати стальні зварні. Загальні технічні умови. — На заміну ОСТ 26-291-94; Введ. 16.02.2000. — К.: Державний комітет промислової політики України, 2000. — 301 с., іл.

3 ДНАОП 0.00-1.07-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Введ. 01.03.1995. — К.: Государственный комитет Украины по надзору за охраной труда, 1994. — 200 с., ил.

4 Машины и аппараты химических производств: примеры и задачи. Учебное пособие для студентов втузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты химических производств» / И.В.Доманский, В.П.Исаков, Г.М.островский и др.; Под общ. ред. В.Н.Соколова. — Л.: Машиностроение, 1982.

5 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С.Борисов, В.П.Брыков, Ю.И.Дытнерский и др. Под ред. Ю.И.Дытнерского, 2-е изд., перераб. И дополн. — М.:Химия, 1991.

6 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. П.Г.Романкова. — 9-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1981.

7 Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств / Под ред. В.Н. Стабникова. — К.: Вища школа, 1982.

8 Разработка конструкции химического аппарата иего графической мо дели. Методические указания. - Иваново, 2004.

9 Справочник по теплообменникам, М.Химия, 1982. 328 с.

10 Стабников В.Н., Лисянский В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. М.:Агропромиздат, 1985.

11 Теплофизические свойства газов, растворителей и растворов солей. Справочник /Сост. Е.М.Шадрина и др. Иваново. 2004.

12 Уплотнения подвижных соединений: Методические указания\Сост. Э.Э.Кольман-Иванов; МИХМ.- М., 1992. – 32 с.

13 – теплообменные аппараты.

14 – общие сведения о развальцовке труб.

15 – кожухотрубные теплообменники.

16 – сравнение кожухотрубного и пластинчатого теплообменников.

Документация
А4	СНАУ 00.00.00 000 ПЗ	Пояснительная записка
А1	СНАУ 00.00.00 000 СБ	Сборочный чертеж
Сборочные единицы
А4	1	СНАУ 00.00.01 000 СБ	Распределительная камера	1
А4	2	СНАУ 00.00.02 000 СБ	Крышка	1
А4	3	СНАУ 00.00.03 000 СБ	Пучок трубный	1
Детали
А4	4	СНАУ 00.00.00 001	Пробка	1
А4	5	СНАУ 00.00.00 002	Прокладка
Стандартные изделия
6	Болт М12х45 ГОСТ 7798	12
7	Болт М16х55 ГОСТ 7798	8
8	Гайка М12 ГОСТ 5915	12
9	Гайка М16 ГОСТ 5915	8
10	Гайка М20 ГОСТ 5915	48
11	Прокладка А-40-0,25 ГОСТ 15180	2
12	Прокладка А-50-0,25 ГОСТ 15180	1
13	Прокладка А-125-0,25 ГОСТ 15180	1
14	Прокладка А-300-0,25 ГОСТ 15180	2
15	Фланец II-40-0,25 ГОСТ 12821	2
16	Фланец II-50-0,25 ГОСТ 12821	1
17	Фланец II-125-0,25 ГОСТ 12821	1
18	Шайба 12 ГОСТ 11371	12
19	Шайба 16 ГОСТ 11371	8
20	Шайба 20 ГОСТ 11371	48
21	Шпилька М20´90 ГОСТ 22032	24
Материалы
22	Почва ГФ-021 ГОСТ 26129	кг
23	Эмаль ПФ-115 серая ГОСТ 6465	кг