Проект системы охлаждения NaCl водой

R=G₂c₂/G₁c₁=(t_1н-t_1к)/(t_2к-t_2н)=1,66∙4,19∙10³/7,8∙343,6 = ( 95+30) /

/(40+15)=2,6

 Эффективность теплопередачи:

E₂=(1-exp[-N₂(R+1)])/(R+1) =(1-exp[-0,8(2,6+1)])/(2,6+1)=0,3

E₁= E₂∙R=0,3 ∙2,6=0,8

Конечная  температура холодного и  горячего теплоносителей:

t_2к=t_2н+E₂∙( t_1н-t_2н)=15+0,3∙(95+15)=39⁰

t_1к=t_1н-E₁∙( t_1н-t_2н)=95-0,8∙(95+15)=31⁰

   Обе температуры отличаются от проектных на 1⁰С.

 

5. Конструктивный расчет

Задачей конструктивного расчета теплообменных аппаратов является определение их основных размеров. Конструктивный расчет выполняется в зависимости от типа аппарата. Детальный расчет проводится в том случае, если нет возможности выбрать стандартный теплообменник серийного производства. При выборе стандартного теплообменника конструктивный расчет сводится к определению диаметра и подбора штуцеров.

Расчет  диаметров штуцеров

  Скорость  движения рабочих сред в штуцерах  по возможности должна совпадать с рабочей скоростью среды в аппарате, устанавливаемой в расчете. Поэтому скорость водяного пара в штуцерах, а также соляной кислоты принимаем приблизительно равными движению этих сред в теплообменнике. 

Число витков спирали.

Шаг спиралей t₁ = t₂ = b + d = 0,012 + 0,035 = 0,0155 м.

Принимаем радиус полувитка с учетом расположения штуцера r = 0,2 м.

Число полувитков первой спирали:

=

= (0,5 – 0,2/0,0155) + [(0,2/0,0155)²+2×8,3/(3,14×0,0155)]^0,5 = 19.

Число полувитков второй спирали:

=

=(0,0155–0,5×0,0155–0,2)/0,0155+{[(0,2+0,5×0,0155–

• 0,0155)/0,0155]²+2×8,3/(3,14×0,0155)}^0,5 = 15,5.

Диаметр аппарата:

D = 2[r₁ + (n₂ + 1)t₂ – t₁] + 2d =

2×[0,2 + (19,5 + 1)×0,0155 – 0,0155]+ 2×0,0035  = 1,047 м,

принимаем D = 1000 мм.

Выбор опоры:

Масса теплообменника:

                 m = m₁+m_в+m₂,

где  m₁ – масса спиралей,

           m_в – масса воды заполняющей аппарат при гидроиспытании,

          m₂  - масса вспомогательных элементов (фланцев, штуцеров).

m₁ = 2hLdr_ст = 2×0,6×8,3×0,0035×7900 = 276 кг,

где r_ст = 7900 кг/м³ – плотность стали.

m_в = (0,785D²h – 2hLd)r_в =

= (0,785×1×0,6 – 2×0,6×8,3×0,0035) ×995 = 433кг.

m₂ принимаем 5% от основного веса аппарата. Тогда

m_p = 1,05(m₁+m_в) = 1,05(276+433) =  745 кг =  7 кН.

Принимаем для  аппарата  две опоры в виде лап. Нагрузка на одну опору:

G = m/2 =  17/2 = 3,5 кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курс процессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.
2.   Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991. – 352 с.
3. Плановский А.Н., Процессы и аппараты химической технологии.-М.: Химия, 1962, 846 с.
4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Пособие по курсовому проектированию. М.: Химия, 1991. – 496 с.

      5. Спиральные теплообменники ГОСТ 12067-80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Целью данного  курсового проекта являлся расчет теплообменника типа спиральный  для охлаждения натрия хлорида водой. В рамках проекта были произведены следующие расчеты: нахождения и описание технологической схемы с использованием данного теплообменника, расчет и выбор наиболее оптимального варианта аппарата (теплообменника), а также графическое изображение технологической схемы и самого аппарата. В конечном итоге был получен следующий результат: теплообменник типа спиральный с поверхностью теплообмена 10 м², из коррозионностойкой стали Х18Н10Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Описание технологической  схемы