Теплообменный аппарат труба в трубе

Содержание

   Задание………………………………………………………………………………….3

   Введение…………………………………………………………………………….…..4

1 Литературный обзор…………………………………………………………….……...5

   1.1 Теоретические  аспекты процесса теплообмена........................................................5

   1.2 Основные конструкции и параметры нормализованных теплообменных

         аппаратов……………………………………………………………………………..9 

   2 Технологический  расчет……………………………………………………………..16

   2.1 Ориентировочный  тепловой расчет……………………………………....……….17

   2.2 Расчет изоляции  аппарата……………………………………………….…………22

   2.3 Определение  размеров патрубков…………………………………………………23

   2.4 Гидравлический  расчет…………………………………………………………….23

   3 Расчет аппарата  на прочность……………………………………………………….26

   4 Расчет фланцевого соединения………………………………...……………………27

5 Выбор материала………………………………………………………..…………….29

   5.1 Сведения об  установке контрольно – измерительных  приборов………….…….29

   Заключение…………………………………………………………….………………..30

Список литературы…………………………………………………….………………..31

АТТ.00.00.000.ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Студент

Савельев И.В.

Теплообменный аппарат  “труба в трубе”

Лит.

Лист

Листов

Руководит.

Бакин И.А.

У

2

31

КемТИПП

группа ПМн- 061

Н. контр.

Заф. каф.

Задание

Спроектировать теплообменник  типа «Труба в трубе» для подогрева  жидкости по следующим данным:

1. Наименование жидкости – молоко
2. Начальная температура жидкости -
3. Конечная температура жидкости -
4. Расход жидкости – 8500 кг/г
5. Греющий теплоноситель – вода
6. Начальная температура греющего теплоносителя -

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1. Литературный обзор

1.1 Теоретические аспекты процесса теплообмена

Процесс переноса теплоты, происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменными. Его движущей силой  является разница температур между  более нагретыми и менее нагретыми  телами. Тело, участвующее в теплообмене  называется теплоносителями.

Различают три способа  распространения тепла: теплопроводность, тепловое излучение и конвекция.

Теплопроводность представляет собой перенос тепла от более  нагретого тела к менее нагретому  участку тела вследствие теплового  движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом.

Тепловое излучение  это процесс распространения  электромагнитных колебаний с различной  длиной волн, обусловленный тепловым движением атомов и молекул излучающего  тела. Все тела способны излучать энергию, которая поглощается другими телами и снова превращается в тепло.

Конвекцией называется процесс переноса тепла вследствие движения и перемещения макроскопических объемов газа либо жидкости. Перенос  тепла возможен в условиях естественной конвекции, обусловленной разностью плотностей в различных точках объема жидкости, возникающий вследствие не одинаковых температур в данных точках жидкости.

Конвекция также бывает вынужденной, в результате которой  происходит движение объемов жидкости или газа, например при перемешивании механической мешалкой.

Теплопередача – самопроизвольный, необратимый процесс переноса тепловой энергии от горячего тела к холодному. Как и многие физические процессы и явления он подчиняется закону сохранения энергии, т.е. расходуется на нагрев холодного тела и компенсацию тепловых потерь в окружающую среду, которая обычно составляет 3-5%.

Тепловой поток (тепловая нагрузка аппарата) это количество тепла переносимого  от горячего теплоносителя к холодному за единицу времени.

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

5

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Тепловой баланс

где Q – тепло, отдаваемое горячим теплоносителем,

       Q – тепло, отдаваемое холодным теплоносителем,

       G , G – массовые расходы теплоносителя,

       I – энтальпия

Основное уравнение  теплопередач

где Q – тепловой поток;

     К – коэффициент  теплопередачи, Вт/м2*градус, он показывает, какое количество тепла передается  от горячего теплоносителя к холодному за 1 секунду через 1м2 поверхности теплопередач, при условии что температуры теплоносителей различаются на 1 градус;

       F – площадь поверхности теплопередач, м2;

     ∆t –  средний температурный напор,  градус, он показывает, на сколько в среднем различаются температуры теплоносителя;

определение коэффициента теплопередач.

где     и   - коэффициенты теплоотдачи для горячего и холодного теплоносителя. Они показывают, какое количество тепла отдается 1м2 или 1мм2 поверхности за 1 секунду, при условии что температура поверхности и температура теплоносителя отличаются на 1 градус;

   - термическое сопротивление поверхности теплопередач.

Передача  тепла теплопроводностью.

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

6

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 Процесс передачи  тепла теплопроводностью описывается  с помощью закона 

Фурье, согласно которому количество тепла dQ, передаваемое непосредственно теплопроводностью через элемент поверхности dF, которая перпендикулярна тепловому потоку за время dt, прямопропорционально термическому градиенту поверхности dF и времени dτ

Тепловое подобие.

• Критерий Нуссельта, с его помощью описывается подобие граничных условий.

Равенство критерия Нуссельта  характеризует подобие процесса теплопередачи на границе между  стенкой и потоком жидкости

• Критерий Фурье – описывает условия подобия в ядре патока. Он характеризует связь между скоростью изменения температурного поля, размерами канала и теплофизическими свойствами среды в нестационарных условиях

• Критерий Пекле показывает соотношение между количеством тепла, переносимого путем конвекции и теплопроводности при конвективном теплообмене

• Критерии Прандтля характеризует поле теплофизических величин патока жидкости

• Критерий Грасгоффа – вводится при условиях естественной конвекции. Характеризует отношение сил трения к подъемной силе, определяемой разность плотностей в различных точках потока жидкости

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

7

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Теплоотдача без изменения  агрегатного состояния

• Вынужденное движение жидкости внутри труб при развитом турбулентном режиме.

Для геометрически подобных прямых труб критериальное уравнение  будет иметь вид:

• Ламинарный режим осложняется естественной конвекцией, возникающей вследствие разности температур по сечениям патока

Теплоотдача при механическом перемешивании.

• Для интенсификации процесса теплоотдачи применяют мешалки, создающие преимущественно радиальные патоки жидкости. Критериальное уравнение:

• При естественной конвекции нагретые частицы поднимаются вверх. Они имеют меньшую плотность, чем холодные частицы, которые опускаются вниз и нагревшись также поднимаются вверх. В результате чего возникают конвективные потоки. Критериальное уравнение:

Теплоотдача при изменении  агрегатного состояния.

     Определяющие  размеры для конденсации пара  и кипения жидкости различны. При конденсации пара определяющий  размер будет линейный размер  поверхности нагрева.

При кипении определяющими  размерами становятся либо критический радиус образовавшегося пузырька, либо его диаметр в момент отрыва от поверхности.

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

8

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

При конденсации паров  на поверхность нагрева обычно образуется сплошная пленка конденсата. Она стекает вниз в различных гидродинамических режимах , поэтому интенсивность теплопередачи при изменении агрегатного состояния будет зависеть от толщины пленки конденсата и режима ее течения.

Для пленочной конденсации  критериальное уравнение теплообмена будет иметь вид:

где

1.2 Основные конструкции и параметры нормализованных теплообменных аппаратов

1.2.1. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

Лист

9

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Кожухотрубчатые теплообменные  аппараты могут использоваться в  качестве теплообменников, холодильников, конденсаторов и испарителей.

Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения, а холодильники — для охлаждения (водой или другим нетоксичным, непожаро- и невзрывоопасным хладоагентом) жидких и газообразных сред. В соответствии с ГОСТ 15120—79 и ГОСТ 15122—79 кожухотрубчатые теплообменники и холодильники могут быть двух типов: Н—с неподвижными трубными решетками и К — с линзовым компенсатором неодинаковых температурных удлинений кожуха и труб. Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и труб для аппаратов типа Н может составлять 20— 60 град, в зависимости от материала кожуха и труб, давления в кожухе и диаметра аппарата.

Теплообменники и холодильники могут устанавливаться горизонтально  или вертикально, быть одно-, двух-, четырех - и шестиходовыми по трубному пространству. Трубы, кожух и другие элементы конструкции могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали, а трубы холодильников — также и из латуни. Распределительные камеры и крышки холодильников выполняют из углеродистой стали.

Кожухотрубчатые конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве, а также для подогрева жидкостей и газов за счет теплоты конденсации пара. Они могут быть с неподвижной трубной решеткой или с температурным компенсатором на кожухе, вертикальные или горизонтальные. В соответствии с ГОСТ 15121—79, конденсаторы могут быть двух-, четырех - и шестиходовыми по трубному пространству. От холодильников они отличаются большим диаметром штуцера для подвода пара в межтрубное пространство.

В кожухотрубчатых испарителях  в трубном пространстве кипит жидкость, а в межтрубном пространстве может быть жидкий, газообразный, парообразный, парогазовый или парожидкостной теплоноситель. Согласно ГОСТ 15119-79 эти теплообменники могут быть только вертикальными одноходовыми, с трубками диаметром 25*2мм. Они могут быть с неподвижной трубной решеткой или с температурным компенсатором на кожухе. Применение кожухотрубчатых теплообменников с температурным компенсатором на кожухе ограничено предельно допустимым давлением в кожухе, равным 1,6 МПа.

Лист

10

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

При большем давлении в кожухе следует применять теплообменники с плавающей головкой или с U-образными трубами. Не закрепленная на кожухе вторая трубная решетка вместе с внутренней крышкой, отделяющей трубное пространство от межтрубного, образует так называемую плавающую головку. Такая конструкция исключает температурные напряжения в кожухе и в трубах. Эти теплообменники, нормализованные в соответствии с ГОСТ 14246—79, могут быть двух- или четырехходовыми, горизонтальными длиной 3, 6 и 9 м или вертикальными высотой 3 м.

 Кожухотрубчатые конденсаторы  с плавающей головкой (ГОСТ 14247—79) отличаются от аналогичных теплообменников большим диаметром штуцера для подвода пара в межтрубное пространство. Допустимое давление охлаждающей среды в трубах до 1,0 МПа, в межтрубном пространстве — от 1,0 до 2,5 МПа. Эти аппараты могут быть двух-, четырех- и шестиходовыми по трубному пространству. Диаметр кожуха от 600 до 1400 мм, высота труб 6,0 м.

Теплообменники с U-образными трубами применяют для нагрева и охлаждения жидких или газообразных сред без изменения их агрегатного состояния. Они рассчитаны на давление до 6,4 МПа, отличаются от теплообменников с плавающей головкой менее сложной конструкцией (одна трубная решетка, нет внутренней крышки), однако могут быть лишь двухходовыми, из труб только одного сортамента: 20X2 мм.

Кожухотрубчатые испарители с трубными пучками из U-образных труб или с плавающей головкой имеют паровое пространство над кипящей в кожухе жидкостью. В этих аппаратах, всегда расположенных горизонтально, горячий теплоноситель (в качестве которого могут быть использованы газы, жидкости или пар) движется по трубам. Согласно ГОСТ 14248—79, кожухотрубчатые испарители могут быть с коническим днищем диаметром 800—1600 мм и с эллиптическим днищем диаметром 2400—2800 мм. Последние могут иметь два или три трубных пучка. Допустимые давления в трубах составляют 1,6—4,0 МПа, в кожухе—1,0—2,5 МПа при рабочих температурах от —30 до 450 °С, т. е. выше, чем для испарителей с линзовым компенсатором. Испарители с паровым пространством изготовляют только двухходовыми, из труб длиной 6,0 м, диаметром 25X2 мм.

Лист

11

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

При небольших тепловых нагрузках, когда требуемая поверхность  теплообмена не превышает 20—30 м2, целесообразно  применение теплообменников типа «труба в трубе». Такие теплообменники изготовляют  следующих типов: 1) неразборные однопоточные малогабаритные; 2) разборные одно- и двухпоточные малогабаритные; 3) разборные однопоточные; 4) неразборные однопоточные; 5) разборные многопоточные.

Эти теплообменники могут  иметь один ход или несколько (обычно четное число) ходов.

Однопоточный малогабаритный теплообменник  имеет распределительную камеру для наружного теплоносителя, разделенную на две зоны продольной перегородкой. В крышке размещен калач, соединяющий теплообменные трубы. Кожуховые трубы крепятся в трубных решетках, теплообменные трубы герметизируются с помощью сальниковых уплотнений. Однопоточные разборные теплообменники из труб большого диаметра (более 57 мм) выполняются без распределительной камеры, так как штуцер для подвода наружного теплоносителя можно приварить непосредственно к кожуховым трубам.

Двухпоточный разборный теплообменник  имеет две распределительные камеры, а в крышке размещены два калача. Поверхность теплообмена и проходные сечения для   теплоносителей при      прочих равных      условиях    в два раза больше, чем в

Лист

12

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

однопоточном теплообменнике. Многопоточные теплообменники типа «труба в трубе» принципиально не отличаются от двухпоточных.

В пластинчатых теплообменниках  поверхность теплообмена образована набором тонких штампованных гофрированных пластин. Эти аппараты могут быть разборными, полуразборными и неразборными (Сварными). В пластинах разборных теплообменников имеются угловые отверстия для прохода теплоносителей и пазы, в которых закрепляются уплотнительные и компонующие прокладки из специальных термостойких резин.  Пластины сжимаются между неподвижной и подвижной плитами таким образом, что благодаря прокладкам  между  ними  образуются каналы

Лист

13

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

для поочередного прохода горячего и холодного теплоносителей. Плиты снабжены штуцерами для присоединения трубопроводов. Неподвижная плита крепится к полу, пластины и подвижная плита закрепляются в специальной раме. Группа пластин, образующих систему параллельных каналов, в которых данный теплоноситель движется только в одном направлении (сверху вниз или наоборот), составляет пакет. Пакет по существу аналогичен одному ходу по трубам в многоходовых кожухотрубчатых теплообменниках. При заданном расходе теплоносителя увеличение числа пакетов приводит к увеличению скорости теплоносителя, что интенсифицирует теплообмен, но увеличивает гидравлическое сопротивление. При оптимальной компоновке пластин число пакетов для горячего и холодного теплоносителя может быть неодинаковым. В условном обозначении схемы компоновки число слагаемых в числителе соответствует числу пакетов (последовательных ходов) для горячего теплоносителя, в знаменателе — для холодного; каждое слагаемое означает число параллельных каналов в пакете (в конденсаторах однопакетная компоновка пластин по ходу пара).

В полуразборных теплообменниках  пластины попарно сварены, доступ к  поверхности теплообмена возможен только со стороны хода одной из рабочих сред.

Разборные аппараты могут  работать при давлении 0,002—1,0 МПа и температуре рабочих сред от* —20 до 4-180°С, полуразборные — при давлении 0,002—2,5 МПа и той же температуре; неразборные (сварные) аппараты могут работать при давлении 0,0002—4,0 МПа и температуре от — 100 до +300 °С.

Разборные теплообменники изготовляют по ГОСТ 15518—83 в трех исполнениях: I — на консольной раме, II — на двухопорной раме, III — на трехопорной раме.

Лист

14

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

В спиральных теплообменниках поверхность теплообмена образована двумя листами из углеродистой или коррозионно-стойкой стали, свернутыми на специальном станке в спирали. С помощью приваренных дистанционных штифтов между листами сохраняется одинаковое по всей спирали расстояние, равное 12 мм. Таким образом, получаются два спиральных канала, заканчивающихся в центре двумя полуцилиндрами, отделенными друг от друга перегородкой. К периферийной части листов приварены коробки. Каждый полуцилиндр с торцевой стороны и каждая коробка имеют штуцер для входа или выхода теплоносителя. С торцов спирали зажимают между дисками с помощью крышек. Для герметизации используют прокладки из резины, паронита, асбеста или мягкого металла. Согласно ГОСТ 12067—80, спиральные теплообменники имеют поверхности теплообмена 10—100 м2, работают при давлениях до 1 МПа и температуре от —20 до +200 °С.

Лист

15

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Технологический расчет

Температурная схема

 Расчетные температуры:

 жидкости (молоко): t = 45⁰C;

 воды: t = 56⁰C.

Жидкость:

Вода:

Определим ρ, µ, V, λ и С   воды:

Лист

16

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1.  Ориентировочный тепловой расчет

Технологическую жидкость направим во внутреннюю трубу теплообменника, в межтрубное пространство направим нагревающую воду.

Из формулы теплового  баланса определим тепловой поток [1] от греющего агента к охлаждающему (Q,Вт):

                                                                                                     (1)

где - расход жидкости, кг/с;

           - средняя удельная теплоемкость жидкости, Дж/кг∙К;

           - начальная температура жидкости, ⁰C;

           - конечная температура жидкости, ⁰C.

где - расход воды, кг/с.

Определим ориентировочную  поверхность теплопередач,

где - ориентировочный коэффициент, ;

           - средняя разность температур.

Определяем рабочие параметры теплообменника при .

Выбираем два теплообменника с трубами, параметры которых:

Лист

17

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Вариант №1 (F = 81,3 м²)

Воспользовавшись законом  сплошности потока , определяем среднюю скорость, обоих теплоносителей по формуле:

а) для холодного теплоносителя 

где S2 – живое сечение потока холодного теплоносителя

б) для горячего теплоносителя

где S1 – живое сечение потока холодного теплоносителя

Определяем критерий Рейнольдса по формуле:

а) для холодного теплоносителя

где - эквивалентный диаметр .   

Лист

18

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

б) для горячего теплоносителя

где .   

Критерий Прандтля:

а) для холодного теплоносителя

б) для горячего теплоносителя 

Далее выбираем одно из трех критериальных уравнений для определения критерия Нуссельта, в зависимости от режима движения теплоносителей:

а) для холодного теплоносителя

     б) для  горячего теплоносителя 

Для турбулентного режима движения теплоносителя ( )

где - поправочный коэффициент, учитывающий отношение длины трубы (l) к ее диаметру (d);

;

 т.е.  , следовательно =1

а) для холодного теплоносителя

а) для горячего теплоносителя 

 т.е.  , следовательно =1;

Далее находим коэффициент  теплоотдачи от внутренней стенки малой трубы к холодному теплоносителю по формуле:

Лист

19

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Коэффициент теплоотдачи  от горячей воды к нагруженной  стенке малой трубы определяем по формуле:

Коэффициент теплоотдачи определяем по формуле:

где - толщина стенки малой трубы ;

- коэффициент теплопроводности  материала стенки (для стали  );

- термическое сопротивление  загрязнения малой трубы со  стороны холодного молока;

- термическое сопротивление  загрязнения малой трубы со стороны горячей воды.

Для органической жидкости

,

.

Для горячей воды (хорошего качества)

.

Тогда

Плотность теплового  потока, определяем по формуле:

Находим необходимую  поверхность теплопередачи, по формуле:

Лист

20

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Вариант №2 (F = 79,3 м²)

Скорость обоих теплоносителей:

а) для холодного теплоносителя 

б) для горячего теплоносителя 

Определяем критерий Рейнольдса:

а) для холодного теплоносителя

б) для горячего теплоносителя

Критерий Прандтля:

а) для холодного теплоносителя 

б) для горячего теплоносителя 

Далее выбираем одно из трех критериальных уравнений для определения критерия Нуссельта, в зависимости от режима движения теплоносителей:

а) для холодного теплоносителя 

     б) для  горячего теплоносителя 

 т.е.  , следовательно, =1

Лист

21

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 т.е.  , следовательно, =1

Для дальнейшего расчета из двух вариантов выбираем 1, так как в нем F – наименьшая, а К – наибольший.

1В:              

2В:            

2. Расчет изоляции аппарата

Толщину изоляции слоя определяем по формуле:

где - коэффициент теплопроводности изоляционного материала (принимаем      для шлаковой ваты );

       - коэффициент теплопередачи в окружающую среду,

где - коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к окружающему воздуху ;

       - допускаемая температура поверхности изоляции ;

       - температура окружающей среды .

Тогда

Лист

22

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Толщина изоляции теплообменного аппарата в данном случае составляет .

3. Определение размеров патрубков

Диаметры патрубков  определяем из соотношения:

Диаметр патрубка для  горячего теплоносителя будет равен:

Принимаем 

Диаметр патрубка для  холодного теплоносителя будет  равен:

Принимаем 

4. Гидравлический расчет

Для холодного теплоносителя  мощность насоса (N, кВт) определяем по формуле:

где - потери напора в теплообменнике, Па;

       - объемный расход холодного теплоносителя, ;

       - КПД насоса

Гидравлическое сопротивление  аппарата складывается из потерь давления на преодоление сопротивления трения и на преодоление местных сопротивлений .

где - коэффициент гидравлического трения;

       и d- длина и диаметр трубы, ;

       - коэффициент местного сопротивления.

Лист

23

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 Коэффициент гидравлического трения при турбулентном движении теплоносителя:

Выбор центробежного  насоса:

Выбираем центробежный насос Х8/18 с типом электродвигателя АО2-31-2

Для горячего теплоносителя  мощность насоса (N, кВт) определяем по формуле:

Гидравлическое сопротивление  аппарата:

Коэффициент гидравлического  трения при турбулентном движении теплоносителя:

Выбор центробежного  насоса:

Лист

24

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Выбираем центробежный насос Х8/18 с типом электродвигателя АО2-31-2

Лист

25

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3 Расчет аппарата  на прочность

Толщина гладкой цилиндрической обечайки находится по формуле [4]:

где - внутреннее давление в аппарате;

      - внутренний диаметр цилиндрической оболочки;

      - допускаемое напряжение при растяжении для материала стенки аппарата (для стали

       Х18Н12Т =125МПа) ;

      - коэффициент прочности сварных соединений ;

      - прибавка на коррозию к толщине стенки аппарата (от1 до 4мм и более).

Принимаем

Для стали Ст20 =105МПа ;

        .

Принимаем

Лист

26

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4 Расчет фланцевого  соединения

Данные для расчета:

Размеры фланца [3]:

Наружный диаметр фланца, ;

Диаметр болтовой окружности ;

Толщина фланца

Размер привалочного выступа 4мм;

Толщина прокладки 

Диаметр болта 

Внутренний диаметр  фланца ;

Диаметр криволинейной  поверхности 

Из этих данных находим  геометрическую ширину прокладки

Принимаем привалочные  поверхности плоскими с двумя рисками. Приведенная и эффективная ширина прокладки соответственно будут равны:

Приведенная:

Эффективная:

Расчетный диаметр прокладки  будет равен:

В качестве прокладочного  материала выбираем мягкую резину, из справочника коэффициент удельного  давления m=1 и посадочное напряжение 1,5МПа.

Нагрузка на болты  от давления находится по формуле:

Лист

27

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Нагрузка на болты  от затяжки находится по формуле:

Болты будем изготавливать из стали (Ст 10). При значении предела прочности болтов 300МПа, допускаемое напряжение будет равно:

Допускаемая нагрузка на болт находится по формуле:

Количество болтов находится  по формуле:

Принимаем 4 болта.

Толщина круглого приварного фланца [2], испытывающего напряжение изгиба, может быть рассчитана по формуле:

                                       ,                                              (30)

где - диаметр расположения центров болтов;

       n – окончательное принятое число болтов;

      - диаметр отверстия под болт;

     - допускаемое напряжение при изгибе фланца (принимается меньше в 5-      6 раз).

Лист

28

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

5 Выбор материала

Материалы для изготовления стальных сварных аппаратов должны быть химически и коррозионностойкими в заданной среде при ее рабочих параметрах. Обладать хорошей свариваемостью и соответствующими прочностными и пластическими характеристиками в рабочих условиях, допускать холодную и горячую механическую обработку, а также иметь, возможно, низкую стоимость и быть недефицитными.

Качество, химический состав и механические свойства материалов должны удовлетворять  требованиям соответствующих стандартов и ТУ.

При выборе материала должны учитываться  механическая прочность, термостойкость, химическая стойкость, физические свойства.

Согласно выше перечисленным требованиям  выбираем материал:    

- для труб, штуцеров и фланцев сталь Х18Н12Т  ГОСТ 5632-72; 

-для болтов и гаек сталь  10 по ГОСТ 26-429-79; 

-для прокладок мягкая резина;

-для изоляции шлаковая вата.

5.1 Сведения об установке контрольно – измерительных приборов

Для контроля работы теплообменного аппарата, на нем монтируются термометры для холодного и горячего теплоносителя, приборы для измерения  давления. Так же  на аппарате предусмотрены конденсатоотводчики, предохранительные клапаны и воздушные краны.

Лист

29

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Заключение

Был произведен расчет и  спроектирован теплообменник типа «Труба в трубе» для нагревания молока. Данный теплообменник состоит из 11 секций, в каждой секции по 13 элементов.

Выбран центробежный насос для нагнетания горячей  и холодной жидкости марки Х8/18 с параметрами с типом электродвигателя АО2-31-2.

Лист

30

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Список литературы

1. «Процессы и аппараты». Методические указания. Кемерово.: 2007. 
2. «Основные процессы и аппараты химической технологии» Дытнерский И.Ю.
3. «Справочник конструктора - машиностроителя» Анурьев В.И.

4. «Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов пищевых производств» - Л.: Агропромиздат. Ленинградское отд – ние, 1991.-256 с., ил. Харламов С.В.

Лист

31

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Введение

Процесс переноса тепла между телами, имеющими разную температуру, называется теплообменом. Его движущей силой является разность температур между более и менее нагретыми телами. Тела, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями. Различают три способа распространения тепла: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

Теплопроводность – это перенос  тепла от более нагретого участку  тела к менее нагретому участку  тела вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом.

Конвекция – перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости.

Тепловое излучение – процесс  распространения электромагнитных колебаний с различной длинной волн, обусловленный тепловым движением атомов и молекул излучающего тела.

Теплоотдача – это перенос тепла  от стенки к жидкой (газообразной) среде или в обратном направлении. Теплопередача – это процесс передачи тепла  от более нагретой среде к менее нагретой через разделяющую поверхность или стенку.

Теплопередача между средами может  происходить в стационарных и нестационарных условиях. При стационарном процессе поле температур не изменяется во времени. При неустановившемся процессе температура изменяется во времени. 

АТТ.00.00.000.ПЗ

Лист

4

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

34

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

35

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

36

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

37

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

389

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

39

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

40

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

41

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

42

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

43

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

44

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

45

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

46

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

47

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

48

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата