Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Тепловой и гидравлический расчет теплообменных аппаратов

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 28.05.13. Сдан: 2013. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Российский Государственный  Университет Нефти и Газа им. И. М. Губкина

 

Кафедра термодинамики и  тепловых двигателей

 

 

 

 

Курсовая работа по теплотехнике

 

Тепловой  и гидравлический расчет теплообменных аппаратов

 

Задание № 8

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                Проверил: Шотиди К.Х.

                                                                     Выполнил: Воробьев К. В.

                                                     Группа: НД-10-01

 

 

 

 

Москва 2012

I.Введение

Теплообменными аппаратами (ТА) называются устройства, предназначенные  для передачи теплоты от одного теплоносителя  к другому. Теплообменные аппараты широко применяются в нефтедобывающей, газовой, нефтеперерабатывающей и  химической промышленности: для производства теплооменного оборудования затрачивается  до 30 % от общего расхода металла  на все технологическое оборудование.

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 работы. Эффективная  работа теплообменных аппаратов  приводит к экономии энергии, сокращению расхода топлива и улучшает технико-экономические  показатели производственных процессов.

Наиболее широкое распространение  в настоящее время получили кожухотрубные  теплообменники. По некоторым данным они составляют до  
80 % от всей теплообменной аппаратуры, используемой в нефтяной и газовой промышленности.

 

Классификация теплообменных  аппаратов.

 

По принципу действия теплообменные  аппараты делятся на рекуперативные, регенеративные и смесительные.

В рекуперативных теплообменных  аппаратах горячий и холодный теплоносители одновременно омывают  с разных сторон поверхность теплообмена, а тепловой поток передается от горячего к холодному теплоносителю через  разделяющую их стенку.

В регенеративных теплообменных  аппаратах горячий и холодный теплоносители омывают одну и  ту же поверхность теплообмена последовательно. При омывании поверхности теплообмена  горячий теплоноситель отдает ей теплоту, а затем ту же поверхность омывает холодная теплоноситель, которая, получая теплоту, нагревается.

В рекуперативных и регенеративных теплообменных аппаратах в процессе теплоотдачи между теплоносителями  участвует поверхность теплообмена, поэтому эти аппараты называют поверхностными.

В смесительных теплообменных  аппаратах теплопередача между  теплоносителями осуществляется путем  их непосредственного смешения. Эти  теплообменные аппараты называют контактными.

По назначению теплообменные  аппараты делятся на конвективные (нагреватели  и холодильники), испарители, конденсаторы и кристаллизаторы.

В конвективных теплообменных  аппаратах не происходит агрегатного  превращения теплоносителей.

В испарителях происходит испарение холодного теплоносителя  или компонентов холодного теплоносителя.

В конденсаторах конденсируется горячий теплоноситель или компоненты горячего теплоносителя.

Кристаллизаторы используют для охлаждения потока горячего теплоносителя  до температуры, обеспечивающей образование  кристаллов некоторых компонент  горячего теплоносителя.

Наиболее широкое распространение  в настоящее время получили кожухотрубные  теплообменные аппараты.

Различают следующие типы кожухотрубных теплообменных аппаратов:

  1. Теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками

1 - распределительная камера; 2 - кожух; 3 - теплообменная труба;

4 - поперечная перегородка;  5 - трубная  решетка; б - крышка кожуха; 7 - опора

  1. Теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками и с линзовым компенсатором на кожухе

1-распределительная камера; 2-трубные  решетки; 3-компенсатор; 4-кожух;   5-опора; 6-теплообменная труба; 7-поперечная  «сплошная» перегородка;    

9-крышка.

Потоки: I -испаряющаяся среда; II - конденсат; III - парожидкостная смесь;  IV - водяной  пар.

  1. Теплообменные аппараты с плавающей головкой

1 - крышка распределительной камеры; 2 - распределительная камера; 3 - неподвижная  трубная решетка; 4 - кожух; 5 - теплообменная  труба; 6 - поперечная перегородка; 7 - подвижная трубная решетка;

8 - крышка кожуха; 9 - крышка плавающей  головки; 10 - опора; 11 - катковая опора  трубчатого пучка

  1. Теплообменные аппараты с U-образными трубами

1-распределительная камера; 2-трубная  решетка; 3-кожух; 4-теплообменная труба; 5-поперечная перегородка; 6-крышка  кожуха; 7-опора; 8-катковая опора  трубчатого пучка

 

         В зависимости от расположения  теплообменных труб различают  теплообменные аппараты горизонтального  и вертикального типов.

В зависимости от числа  перегородок в распределительной  камере и задней крышке кожухотрубные  теплообменные аппараты делятся  на одноходовые, двухходовые и многоходовые в трубном пространстве.

В зависимости от числа  продольных перегородок, установленных  в межтрубном пространстве, кожухотрубные  теплообменные аппараты делятся  на одно- и многоходовые в межтрубном пространстве.

В настоящей работе выполняется  курсовое проектирование, целью которого является выбор стандартного теплообменного аппарата, обеспечивающего при заданных массовых расходах (G1 и G2) температурные режимы теплоносителей ( ).

 

 

 

 

 

 

 

Исходные  данные:

Горячий теплоноситель – Вода

Характеристики теплоносителя: G1 =10 кг/c;     t1=120 ОС;     t1’’=80 ОС.

 

Холодный теплоноситель –Мазут

Характеристики теплоносителя: G2 = ? кг/c;       t2=45 ОС;       t2’’=85 ОС.

 

 

II. Конструктивный тепловой расчет

 

 

1.Определение:

 

Определение теплофизических  свойств горячего и холодного

Теплоносителей:

 

       Горячий  теплоноситель:

 

       Холодный  теплоноситель:

 

 

cpm, Дж/(кг·К)

l, Вт/(м·К)

n·10-6 , м2

r, кг/м3

Pr

Вода tср1=100 ОС

4220

0,683

0,295

958,4

1,75

Мазут      tср2=65 ОС

1990

0,123

6

922

1000


 

Определение мощности теплообменного аппарата

,

где коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду.

 (кг/с)

(кг/с)               (кг/с)

 (кВт)

 Средняя разность  температур ( )

Определение оптимального диапазона площадей проходных сечений(f1,f2)

Для воды: w1=0,5-3 м/с

Для мазута: w2=0,2-1 м/c

Определение водяного эквивалента поверхности нагрева и размеров аппарата.

 Коэффициент теплопередачи  от горячего к холодному теплоносителю  можно оценить по следующей  формуле (примерные значения характеристик  взяты из соответствующих таблиц):

?тр=4000    Вт/(м2*К)  Rз.тр = 12*10-42*К)/Вт

?мтр=450   Вт/(м2*К)  Rз.мтр = 36*10-42*К)/Вт

?ст=2*10-3  м  ?=42,7   Вт/(м*К)

  Вт/(м2*К)

2.Предварительный  выбор теплообменного аппарата  по каталогу

Учитывая расчетные площадь  поверхности теплообмена и площади проходных сечений, выбираем теплообменный аппарат кожухотрубный горизонтальный шестиходовой с неподвижными трубными решетками и с температурным компенсатором на кожухе со следующими параметрами:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Диаметр кожуха, мм

Наружный диаметр труб dн, мм

Число ходов по трубам nx

Площадь проходного сечения f·10-2, м2

Площадь поверхности теплообмена

F, м2

Длина труб

l, мм

Наруж-ный

Внут-ренний

Одного  хода по трубам

В вырезе перего-родки

Между перего-родками

-

800

20

6

2

6,5

7,0

349

9000


 

3. Расчет коэффициентов теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке ?1 и от стенки к холодному теплоносителю ?2 , термических сопротивлений стенки трубы и загрязнений ?(?i/?i)

Коэффициент теплоотдачи  в трубном пространстве ?тр находится из соотношения

Горячий теплоноситель (вода) направляем в трубы:

 

Коэффициент теплоотдачи  в межтрубном пространстве ?мтр рассчитывается по формуле

Холодный теплоноситель (мазут) направляем в межтрубное пространство

Rт = 12•10-42•К/Вт) – термическое сопротивление горячего теплоносителя;

 

Rмт = 36•10-42•К/Вт) – термическое сопротивление холодного теплоносителя.

 

?С – коэффициент теплопроводности стенки, зависит от материала труб.

 

Выберем Сталь У12   ?=42,7    (Вт/(м К)

4. Коэффициент теплопередачи k , Вт/м2·К и водяной эквивалент поверхности нагрева (kF ,  Вт/К).

 

Погрешность:

Т.к. погрешность незначительная, теплообменный аппарат оставляем прежним.

 

III. Проверочный тепловой расчет

  1. Определение фактической тепловой мощности выбранного теплообменного аппарата Q

Рассчитаем индекс противоточности:

По графику определяем ??t=1, => P=1, выбираем противоток

Погрешность:

 

 

2.Действительные  температуры теплоносителей на  выходе из теплообменного аппарата:

Погрешности:

IV.Гидравлический расчет теплообменного аппарата

Цель гидравлического  расчета теплообменного аппарата заключается  в определении падения давления теплоносителей в трубном и межтрубном пространстве ТА и мощности энергопривода  насосов или компрессоров, используемых для прокачки теплоносителей через  теплообменный аппарат.

Падение давления теплоносителя в трубном пространстве ТА определяется из соотношения

так как  , то

 

 

Падение давления теплоносителя в межтрубном пространстве определяется из соотношения

В нашем случае число Рейнольдса теплоносителя Re < 103, теплообменный аппарат горизонтальный, в аппарате не происходит изменения агрегатного состояния вещества, расстояние от трубных решеток до ближайших перегородок в два раза больше шага перегородок в центральной части аппарата ( ). Выпишем значения коэффициентов:

=16 b1=4,57 b3=7

b2=-0,476 b4=0,5

  где   

r1
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.