Курсовые
Моделирование кожухотрубного теплообменника, оптимизация его основных технологических и конструктивных параметров
Моделирование кожухотрубного теплообменника, оптимизация его основных технологических и конструктивных параметров
Задания и рекомендации для подготовки и выполнения курсового проекта
для группы заочного обучения ЗХТпб-01-1зп-22
Дисциплина: «Процессы и аппараты химической технологии».
Разделы:
1. Гидродинамика потока.
2. Тепловые процессы и аппараты.
Функциональное предназначение теплообменника – охлаждение жидкого целевого технологического теплоносителя водой.
№ вар - 7; Целевой теплоноситель: Серная кислота 75%,
Принятые обозначения:
Gst– массовый расход технологического теплоносителя.
T/,T// - температуры технологического теплоносителя на входе и выходе теплообменника.
t/, t// - температуры охлаждающего теплоносителя на входе и выходе теплообменника.
Содержание
1. Постановка задачи с исходными данными
2. Выбор схемы взаимного движения потоков теплоносителей в аппарате
3. Теплофизические свойства
4. Тепловой баланс
5. Исследование зависимости коэффициента теплопередачи
6. Обоснование линейных скоростей теплоносителей
7. Представление и описание математической модели динамики теплообмена в аппарате.
8. Построение профиля температур
9. Определение необходимого времени пребывания теплоносителей в аппарате и вычисление общей теплообменной поверхности аппарата.
10. Оценка требуемых габаритных параметров аппарата
11. Гидравлической расчет сети теплообменника и выбор насоса.
Общие выводы и рекомендации по результатам выполнения проекта.
Список использованных источников
1. Постановка задачи с исходными данными
Теплообменники занимают ключевое место в современных технологических установках химической, нефтехимической и энергетической отраслей. Эффективный теплообмен позволяет минимизировать энергетические затраты, повысить производительность оборудования и продлить срок его службы. При этом одной из наиболее важных характеристик теплообменного аппарата является коэффициент теплопередачи K, который зависит от теплофизических свойств сред, гидродинамических условий и состояния поверхности теплообменных труб.
В данной работе рассматривается классическая схема «труба в трубе», в которой внутри труб движется вещество, обменивающее тепло с жидкостью во внутреннем кольцевом пространстве. В качестве внутреннего теплоносителя выбран 75 % раствор серной кислоты, а во внешнем контуре — вода. Основной целью исследования является количественная оценка зависимости коэффициента теплопередачи K от скорости движения теплоносителей при наличии и отсутствии поверхностных загрязнений.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
1.Определить геометрические параметры теплообменника (внешний и внутренний диаметры, эквивалентный диаметр кольцевого канала).
2.Вычислить критерий Рейнольдса и Прандтля для каждого теплоносителя при заданном диапазоне скоростей.
3.Рассчитать локальные коэффициенты теплоотдачи в трубном (αₜ) и межтрубном (αₘ) пространствах по эмпирическим корреляциям.
4.Определить общий коэффициент теплопередачи K по формуле сложного теплового сопротивления с учётом и без учёта термических загрязнений.
5.Провести анализ полученных результатов, построить графики зависимости K(w) и сделать выводы о влиянии загрязнений и скорости на эффективность теплообмена.
Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании и оптимизации теплообменных аппаратов с учётом реального состояния поверхности труб и требований к энергетической эффективности.
8. Построение профиля температур
Построение профиля температур для обеих теплоносителей по ходу движения теплоносителя в трубном пространстве.
Описания теплоносителей во времени в SimInTech представлены динамическими элементами, имеющими вход и выход. Входным сигналом динамических элементов является X, а выходным сигналом соответствующие текущие температуры теплоносителей.
Цена за выполненный курсовой проект 2500р
Курсовые по КРЭОО
M-1 Механический расчет бутановой колонны (курсовая) (цена 1500р)
Бутановая колонна предназначена для отделения бутан-бутиленовой фракции от газового бензина. Колонна имеет 30 ректификационных тарелок желобчатого типа, штуцеры и люки на Ру = 16 кг/см2 и муфты для контрольных приборов. Аппарат имеет цилиндрическую опору.
Процесс работы бутановой колонны анналогичен процессу работы этановой и пропановой колонн. Необходимое тепло также вводится в нижнюю часть колонны с парами продукта из подогревателя с паровым пространством.
Среда коррозионня (углеводороды с активной серы до 0,5%)
Рабочие условия
Давление 1 МПа
Температура 155°С
Габаритные размеры и масса
Высота общая 22 м
Высота опоры 1,8м
Масса 28т
Скачать курсовой проект M-1 расчет бутановой колонны(276.99 Кб) скачиваний481 раз(а)
M-2 Механический расчет скруббера-промывателя (курсовая) (цена 1500р)
Скруббер-промыватель используется для очистки и промывки инертного газа. Скруббер имеет цилиндрический корпус с приварными штампованными днищами. Корпус и днища изготовляются из углеродистой стали, внутренние устойства – из легированной стали. По высоте скруббера засыпаются керамиковые кольца: размером 80х80 мм в три слоя и размером 25х25 в один слой. Штуцеры рассчитаны на Ру = 64 кг/см2, люки – на Ру = 40 кг/см2. В скруббере также муфты для манометра, регулятора и указателя уровня. Среда – инертный газ.
1 – люк на Dy = 300мм, 2 – днище, 3 – штуцер на Dy = 200мм для выхода га-за, 4 – керамиковые кольца размером 25х25х4, 5 – корпус; 6 – штуцер на Dy = 150мм для входа воды; 7 – распределительное устройство 8 – люк Dy = 400мм, 9 – керамиковые кольца размером 80х80х5, 10 – штуцер на Dy = 150мм для выхода воды; 11 – опора; 12 – штуцер на Dy = 250мм для входа газа, 13 – тарелка для на-садки и керамиковых колец; 14 – штуцер на Dy = 150мм для предохранительного клапана
Рабочие условия
Давление 4,2 МПа
Температура 260°С
Габаритные размеры и масса
Внутренний диаметр 2,4м
Высота общая 24м
Высота опоры 2м
Масса 45т
Скачать курсовой проект M-2 расчет скруббера-промывателя(276.43 Кб) скачиваний572 раз(а)
M-3 Механический расчет дебутанизатора (курсовая) (цена 1500р)
Дебутанизатор предназначен для отгонки легких углеводородов (от крекинг-дистиллята по бутан включительно).
Колонна имеет 32 ректификационных тарелки желобчатого типа.
Штуцеры аппарата рассчитаны на Ру = 40 кг/см2, люки на Ру = 25 кг/см2.
Нестабильный крекинг-дистиллят, поступает в среднюю часть аппарата. Требующееся для процесса ректификации тепло вводится в нижнюю часть дебутанизатора с парами бензина из подогревателя с паровым пространством. Необходимая для ректификации температура в верхней части аппарата поддерживается испаряющимся орошением, подаваемым в карман первой верхней тарелки. Среда слабокоррозионная.
Рабочие условия
Давление 2,4 МПа
Температура 230°С
Габаритные размеры и масса
Внутренний диаметр 2м
Высота общая 28м
Высота опоры 2,2м
Масса 50т
Скачать курсовой проект M-3 расчет дебутанизатора(281.44 Кб) скачиваний470 раз(а)
M-4 Механический расчет корпуса реактора (курсовая) (цена 1500р)
Аппарат изготовлен вальцовкой, из листовой стали сварной конструкции. Среда в аппарате не токсичная. Материал аппарата подвержен незначительной коррозии. В качестве материала используем сталь 10. Аппарат установлен вертикально на опорной цилиндрической обечайке. Крышка и днище аппарата – полусферической формы без отбортовки.
Материал реактора – сталь 10;
Температура среды в корпусе - 150 С;
Избыточное давление среды – 0,3 МПа;
Крышка, днище – полусферические;
Угол центральный конических переходов - 60;
Высоты ствола до диффузора – 8м;
Высота цилиндрической части десорбера – 6м; верхней цилиндрической части – 8м;
Вес внутренних устройств 50000H;
Диаметр отверстия в крышке – 1600 мм;
Среда не токсичная;
Скачать курсовой проект M-4 расчет корпуса реактора(112.04 Кб) скачиваний416 раз(а)
M-5 Механический расчет бензиновой ректификационной колонны (курсовая) (цена 1500р)
В колонне происходит отделение легких фракций и газа бензиноного дистиллята первой ректфикационной колонны. Колонна имеет 35 односливных желобчатых тарелок.
Штуцеры и люки рассчитаны на Ру = 16 кг/см2. Среда слабо коррозионная
1 – штуцер на Dy = 350мм для выхода паров, 2 – штуцер на Dy = 100мм для предохранительного клапана, 3 – штуцер на Dy = 100мм для входа орошения, 4 – штуцер на Dy = 150мм для входа паров; 5 - штуцер на Dy = 150мм для входа паров и жидкости; 6 - штуцер на Dy = 50мм для подачи пара на продувку; 7 – опора; 8 – днище; 9 - штуцер на Dy = 100мм для входа продукта; 10 – корпус; 11 - штуцер на Dy = 150мм для выхода продукта; 12 – люк на Dy = 450мм, 13 – ректификационные тарелки, 14 – штуцер на Dy = 50мм для воздуха; 15 – штуцер на Dy = 250мм для выхода продукта
Рабочие условия
Давление 0,2 МПа
Температура 115°С
Габаритные размеры и масса
Внутренний диаметр 2,6м
Высота общая 25м
Высота опоры 4м
Масса 70т
Скачать курсовой проект M-5 расчет бензиновой ректификационной колонны(177.68 Кб) скачиваний394 раз(а)
M-6 Механический расчет колонны испарения растворителя (фляшинг фильтрата) (курсовая) (цена 1500р)
Колонна испарения растворителя (фляшинг фильтрата) предназначена для отделения растворителя от фильтрата.
Аппарат разделен по высоте глухим промежуточным выпуклым днищем на две части, в каждой из которых имеется по пять ректификационных однопоточных тарелок с колпачками желобчатого типа.
Штуцеры выполняются на Ру = 16 кг/см2. Люки на Ру = 10 кг/см2. Кроме штуцеров, аппарат снабжен муфтами для контрольных приборов. Среда – растворитель и фильтрат
1 – Верхнее днище, 2 - штуцер на Dy = 300мм для выхода паров, 3 - штуцер на Dy = 50мм для входа орошения, 4 – штуцер на Dy = 250мм для входа продуктов, 5 – корпус верхней секции аппарата, 6 – ректификационные тарелки, 7 - штуцер на Dy = 250мм для поплавкового указателя, 8 - штуцер на Dy = 80мм для выхода остатка, 9 - штуцер на Dy = 250мм для выхода паров, 10 – штуцер на Dy = 50мм для подачи орошения, 11 - штуцер на Dy = 200мм для ввода сырья, 12 – лапа опорная, 13 - штуцер на Dy = 100мм для предохранительного клапана, 14 - штуцер на Dy = 250мм для поплавкового указателя уровня, 15 – нижнее днище нижней секции аппарата, 16 - люк на Dy = 450мм, 17 - штуцер на Dy = 100мм для отвода недогона, 18 – корпус нижней секции аппарата, 19 – промежуточное днище, 20 – штуцер на Dy = 100мм для предохранительного клапана, 21 - штуцер на Dy = 100мм
Рабочие условия
Давление 0,6 МПа
Температура 180°С
Габаритные размеры и масса
Внутренний диаметр 1,8м
Высота общая 17м
Высота опоры 0,6м
Масса 12т
Скачать курсовой проект M-6 расчет колонны испарения растворителя(292.66 Кб) скачиваний648 раз(а)
Примеры курсовых работ по кипящей сушке
Sk-1 Рассчитать и запроектировать сушильную установку для сушки еловой стружки (цена 1400р)
1. Характеристика сушилки
1.1 Тип сушильной установки –сушилка кипящего слоя
1.2 Мазут малосернистый М60
Производительность сушилки по сырому материалу 0,8 т/ч
Влажность материала (на общую массу)%
начальная - 47
конечная – 9
Начальная температура материала 15°С
Температура наружного воздуха 10°С, влажность 55%
Теплоноситель топочные газы
Температура 200°С
Отработанный воздух из сушилки при температуре 90°С
В данном курсовом проекте была рассчитана сушильная установка для сушки еловой стружки. В качестве основного аппарата была принята сушилка с кипящим слоем. По исходным данным были рассчитаны диаметр барабана сушилки D =1200 мм и его длина l =4000 мм.
В качестве сушильного агента используется топочные газы, при сжигании малосернистого мазута марки М60. Улавливание частиц осуществляется циклоном ЦН-15 с диаметром D=800 мм
По максимально возможному расходу газа, требуемого для сушки =8198,4 м /ч и по гидравлическому сопротивлению системы Па выбираем вентилятор Ц1-8500.
В данном проекте принят прямопоточный способ подачи воздуха и материала.
Скачать Sk-1 Рассчитать и запроектировать сушильную установку для сушки еловой стружки(409.91 Кб) скачиваний527 раз(а)
Sk-2 Расчет аппарата - пневмосушилка (цена 1400р)
Производительность по влажному продукту G=250кг/ч
Сушильный агент – воздух
Высушиваемый материал салициловая кислота
Диаметр частиц высушиваемого материала d=1мм
Температура материала на входе в сушилку 15°С.
Содержание свободной влаги в материале
начальное wн=15%
конечное wк = 1,5%
Характеристика сушильного агента
Температура до калорифера 15°С.
Температура после калорифера 90°С.
Температура на выходе из сушилки 50°С.
Относительная влажность до калорифера 70%
В данном курсовом проекте была рассчитана сушильная установка для сушки салициловой кислоты. В качестве основного аппарата была принята пневмосушилка. По исходным данным были рассчитаны диаметр сушилки D =500 мм и его длина l =28 м.
В качестве сушильного агента в процессе сушки используется воздух, поступивший из окружающей среды и нагретый в системе калориферов. Улавливание частиц осуществляется циклоном ЦН-15
Cкачать Sk-2 Расчет аппарата - пневмосушилка(240.1 Кб) скачиваний615 раз(а)
Sk-3 Воздушная сушилка кипящего слоя Высушиваемый материал сульфат аммония (цена 1400р)
Производительность установки 6800 кг/ч по абс. сухому материалу
Начальная влажность материала – 1,5%, конечная влажность – 0,2%
Температура воздуха на входе в сушилку (после калорифера) t =100°С, на выходе принимаем температуру =40°С.
Максимальный размер частиц продукта, уносимый воздухом из сушилки принимаем d = 2мм
Напряжение рабочего объема барабана по испарившейся влаге
Давление греющего пара принимаем 0,4 МПа
Давление в сушилке атмосферное, место строительства центральный регион России.
Cкачать Sk-3 Воздушная сушилка кипящего слоя Высушиваемый материал сульфат аммония(386.87 Кб) скачиваний593 раз(а)
Sk-4 Спроектировать сушильную установку однокамерную в кипящем слое для высушивания сульфата аммония (цена 1400р)
G2=4,2 кг/с, от начальной влажности w1=3% до конечной w2= 0,5%. Материал поступает в сушилку с температурой 288К (15°С), выходит с температурой 313К (40°С). Размер частиц материала d=0,008м. Тепловые потери отсутствуют. Температура воздуха после калорифера 383К (110°С). Конечная температура воздуха 323К (50°С). Вспомогательное оборудование циклон и рукавный фильтр.
Cкачать Sk-4 Спроектировать сушильную установку однокамерную в кипящем слое для высушивания сульфата аммония(416 Кб) скачиваний520 раз(а)
Примеры курсовых работ по барабанной сушке
Sb-1 Рассчитать барабанную сушильную установку для сушки дисперсного материала с эквивалентным диаметром частиц dч (цена 1500р)
Производительность установки по высушенному материалу G1. Начальное влагосодержание материала в расчете на сухой вес Wнач, конечное - Wкон. В качестве сушильного агента используются топочные газы с температурой на входе в сушилку tнач и температурой на выходе tкон. Исходный воздух имеет начальное влагосодержание х0. Незаданные параметры выбрать самостоятельно с обоснованием выбора.
G1 = 1,3т/ч
Высушиваемый материал: глина;
dч = 1,8 мм
Wнач = 24 %
Wкон = 9%
x0 = 11 г/кг
tнач = 550 С
tкон, = 100 С
Вспомогательное оборудование II– фильтр
Скачать Sb-1 Рассчитать барабанную сушильную установку для сушки дисперсного материала с эквивалентным диаметром частиц dч.(365.25 Кб) скачиваний668 раз(а)
Sb-2 Сушильная установка непрерывного действия (курсовой проект Москва 2016г.) (цена 1500р)
1. Тип сушильного аппарата: барабанная сушилка;
2. Вариант процесса противоточный;
3. Высушиваемый материал Na2SO4;
4. Производительность по влажному материалу 6000 кг/ч;
5. Влажность материала
начальная 11% масс.;
конечная 2% масс.;
6. Средний размер частиц 2,1мм;
7. Сушильный агент – воздух;
8. Температура сушильного агента
на входе в сушильный аппарат 140?С;
на выходе в сушильного аппарата 67?С;
9. Давление греющего пара 0,6МПа;
10. Напряжение по влаге в рабочем объеме аппарата 24 кг/(м?•ч);
11. Предполагаемый район строительства; Подольск.
Скачать Sb-2 Сушильная установка непрерывного действия (курсовой проект Москва 2016г.)(370.97 Кб) скачиваний566 раз(а)
Sb-3 Спроектировать сушильную установку барабанного типа для высушивания аммиачной селитры (цена 1500р)
G2=5,55 кг/с, от начальной влажности w1=5% до конечной w2= 0,2%. Материал поступает в сушилку с температурой =298К (25°С), выходит с температурой =345К (72°С). Размер частиц материала d=0,004м. Тепловые потери отсутствуют. Температура воздуха после калорифера =525К (252°С). Конечная температура воздуха =365К (92°С). Вспомогательное оборудование батарейный циклон и мокрый скруббер.
В ходе технологического расчета выполнен материальный расчет потоков сушки, выбор и обоснование тепловых процессов в сушильном барабане. Также приводится тепловой расчет сушки и выбор барабанной установки по ГОСТ 27134-86. В результате расчёта получили сушилку с D=1 м, длиной 6 м. Продукт из сушилки выходит с Wк=0,2% и температурой 920С.
В качестве вспомогательного оборудования рассчитан и подобран батарейный циклон ЦБ-254Р, Семибратовский завод газоочистительной аппаратуры, ОСТ 26-14-2002-77, и мокрый скруббер ЛТИ-ПГС-12.
Сделан конструктивный расчет сушильной установки на проверку прочности и прогиба, по результатам расчета все прочностные условия выполняются.
Скачать Sb-3 Спроектировать сушильную установку барабанного типа для высушивания аммиачной селитры(426.89 Кб) скачиваний555 раз(а)
Sb-4 Спроектировать сушильную установку барабанного типа для высушивания фосфорита (цена 1500р)
G2=2,8 кг/с, от начальной влажности w1=8% до конечной w2= 0,5%. Материал поступает в сушилку с температурой =298К (25°С), выходит с температурой =345К (72°С). Размер частиц материала d=0,05м. Тепловые потери отсутствуют. Температура воздуха после калорифера =525К (252°С). Конечная температура воздуха =365К (92°С).
Вспомогательное оборудование батарейный циклон и мокрый скруббер.
Скачать Sb-4 Спроектировать сушильную установку барабанного типа для высушивания фосфорита(302.08 Кб) скачиваний516 раз(а)
Примеры курсовых работ по теплообмену
T-1 Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый теплообменник для нагрева рабочей среды – подсолнечного масла (цена 1200р) в количестве G=1500л/ч от начальной температуры tн = 12 С, до конечной tк = 55 С. Сделать механические и гидравлические расчеты, выбрать нормализованный аппарат.
Рассчитать теплоизоляцию, вспомогательное оборудование. Теплоноситель выбрать самостоятельно, параметрами задаться.
По результатам расчета был выбран четырехходовой теплообменник с характеристиками: Н=4м диаметром кожуха D=600мм; F = 65 м2 n=206.
Скачать T-1 Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый теплообменник для нагрева рабочей среды – подсолнечного масла(409.6 Кб) скачиваний580 раз(а)
T-2 (Тюмень 2016) Рассчитать и спроектировать теплообменник для нагрева бутилового спирта от 10 С до 75 С. (цена 1200р) Производительность аппарата 24550 кг/ч; давление в аппарате 0,22МПа; допустимая потеря давления 0,25 105 Па. Провести тепловой расчет аппарата при подаче бутилового спирта в трубное и в межтрубное пространство при противоточном движении теплоносителей. В качестве нагревающего агента принять насыщенный водяной пар tп=110оС. Выбрать и обосновать материал для изготовления данного теплообменника.
Скачать T-2 (Тюмень 2016) Рассчитать и спроектировать теплообменник для нагрева бутилового спирта от 10 С до 75 С.(400.89 Кб) скачиваний489 раз(а)
T-3 (КНИТУ курсовой проект 2016г) Рассчитать и спроектировать вертикальный теплообменник для нагрева (G=32т/ч) метилового спирта (цена 1200р) от начальной температуры 16°С до конечной температуры 62°С, нагревание производится насыщенным водяным паром давление которого 1,2 атм.
Скачать T-3 (КНИТУ курсовой проект 2016г) Рассчитать и спроектировать вертикальный теплообменник для нагрева (G=32т/ч) метилового спирта(329.47 Кб) скачиваний515 раз(а)
T-4 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать пластинчатый теплообменник для охлаждения обессоленной воды захоложенной водой. (цена 1200р)
1. Расход обессоленной воды 12кг/с;
2. Температура обессоленной воды на входе 80°С; на выходе 30°С;
3. Температура захоложенной воды на входе 5°С, на выходе 10°С.
Скачать T-4 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать пластинчатый теплообменник для охлаждения обессоленной воды захоложенной водой.(224.28 Кб) скачиваний615 раз(а)
T-5 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать пластинчатый теплообменник для нагрева этилового спирта оборотной водой: (цена 1200р)
1. Расход обессоленной воды 35м?/с;
2. Температура спирта на входе 34°С; на выходе 54°С;
3. Температура оборотной воды на входе 16°С.
Скачать T-5 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать пластинчатый теплообменник для нагрева этилового спирта оборотной водой(156.11 Кб) скачиваний521 раз(а)
T-6 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать конденсатор «труба в трубе» паров этилового спирта водой. (цена 1200р)
1. Расход спирта 3т/ч.
2. Начальная температура воды 15°С
3. Конечная температура воды 32°С
4. Избыточное давление паров 0,4МПа;
Скачать T-6 (Пермь, курсовой проект 2016г) Рассчитать и запроектировать конденсатор «труба в трубе» паров этилового спирта водой(304.46 Кб) скачиваний484 раз(а)
Cтраница 1 из 14
