Курсовые работы по теплообмену и конденсации
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
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) скачиваний588 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) скачиваний496 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) скачиваний521 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) скачиваний625 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) скачиваний529 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) скачиваний491 раз(а)
Рассчитать и запроектировать испаритель толуола, с использованием насыщенного водяного пара
Цена за данную работ 1200р
Содержание
Задание
Введение
1 Описание процесса и аппаратуры
2 Технологическая схема и ее описание кроме теплообменников
3 Технологический расчет процессов
Задаемся конечной температурой воздуха 40°С
Составляем температурную схему процесса
Средняя температура метана
Средняя температура воздуха
4. Гидравлический расчет
5. Конструктивный расчет
5.1 Расчет трубной решетки
5.2 Расчет диаметра штуцеров
6. Механический расчет
6.1 Цилиндрические обечайки.
6.2 Расчет днищ и крышек
6.3 Расчет фланцевого соединения
6.4 Выбор опоры
Заключение
Список используемой литературы
Задание
Рассчитать и запроектировать испаритель толуола, с использованием насыщенного водяного пара по следующим данным:
Расход толуола G = 15000кг/ч;
Давление толуола атмосферное;
Начальная температура толуола - 60°С;
Водяной пар под избыточным давлением 3кгс/см?;
Конденсат пара отводится при температуре конденсации
Представить
1. Пояснительную записку (выбор типа, конструкции и краткая характеристика аппарата, расчет размеров аппарата, расчет материального и теплового балансов, расчет гидравлического сопротивления аппарата, расчет на прочность основных деталей).
2. Чертежи аппарата: общий вид и узлы.
Заключение
В ходе работы были рассмотрены тепловые процессы теплопередачи, рассмотрены теплообменные аппараты и технологическая схема осуществления процесса конденсации толуола водяным паром.
По результатам расчета был выбран одноходовой кипятильник с характеристиками: Н=2м диаметром кожуха D=325мм; м? n=56.
По результатам выбранного теплообменника сделан расчет гидравлический на определение сопротивления в трубном и межтрубном пространстве. Конструкторский расчет для определения размеров штуцеров и трубной решетки, а также механический расчет корпуса, опоры, фланца и крышки аппарата.
Этанол-вода
Цена за проектирование абсорбционной колонны от 2000р
Пример по теплообмену 1
Исходная смесь – этанол-вода
Расход смеси: GF = 20000 кг/ч
Начальная температура: tH=10°С
Концентрация легколетучего компонента в смеси: xF = 30% масс.
Давление греющего пара: P=4 атм.
Скачать пример 1(460.06 Кб) скачиваний344 раз(а)
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
4. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
5. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Обслуживание сосудов должно поручаться лицам, достигшим 18-летнего возраста, прошедшим медицинское освидетельствование, производственное обучение, проверку знаний квалификационной комиссии, инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов и имеющим удостоверение на право обслуживания сосудов. Периодическая проверка знаний персонала по обслуживанию сосудов должна производиться не реже чем через каждые 12 месяцев. Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию сосудов оформляется приказом по организации или распоряжением по цеху. Все сосуды на которые распространяются правила ПБ 03-576-03, должны быть до пуска в работу зарегистрированы в органах Госгортехнадзора России и в технадзоре общества. Инструкция должна находиться на рабочих местах и выдаваться под расписку обслуживающему персоналу. На рабочих местах должны быть вывешены схемы включения сосудов. Обслуживающий персонал должен знать:
- месторасположение сосудов, их регистрационные номера, технологические
номера, рабочие параметры, среду и их назначение;
обязанности персонала по наблюдению и контролю за работой сосуда в течение смены;
порядок проверки исправности обслуживаемых сосудов и относящегося к ним оборудования в рабочем состоянии;
порядок, сроки и способы проверки арматуры, предохранительных устройств (ППК, мембраны), приборов автоматики, защиты и сигнализации;
порядок пуска в работу и останова сосуда, в т.ч. в зимний период времени;
меры безопасности при эксплуатации сосуда и выводе его в ремонт, дополнительные меры безопасности для сосудов с пожароопасной, взрывоопасной или ядовитой средой;
случаи, требующие аварийной остановки сосуда, предусмотренные ст. 7.3.1
правил ПБ 03-576-03;
действие персонала при ликвидации аварийных ситуаций;
порядок ведения сменного журнала (оформление приема и сдачи смены, записи о проверках, производимые персоналом на смене, проверка записей лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию сосуда).
Теплообменник гидрооксид натрия
Цена за подобную работу 1200р
Пример по теплообмену 2
Исходная смесь – NaOH
Расход смеси: GF = 22000 кг/ч
Начальная температура: tH=20°С
Концентрация легколетучего компонента в смеси: xF = 36% масс. Давление греющего пара: P=4 атм.
Давление в барометрическом конденсаторе PБК = 0,2 атм. (0,0204 МПа).
Скачать пример 2 (787.31 Кб) скачиваний356 раз(а)
Пример по теплообмену 3
Исходная смесь – NaOH
Расход смеси: GF = 13000 кг/ч
Начальная температура: tH=13°С
Концентрация легколетучего компонента в смеси: xF = 30% масс. Давление греющего пара: P=6 атм.
Скачать пример 3
(855.13 Кб) скачиваний324 раз(а)
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
4. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
5. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Обслуживание сосудов должно поручаться лицам, достигшим 18-летнего возраста, прошедшим медицинское освидетельствование, производственное обучение, проверку знаний квалификационной комиссии, инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов и имеющим удостоверение на право обслуживания сосудов. Периодическая проверка знаний персонала по обслуживанию сосудов должна производиться не реже чем через каждые 12 месяцев. Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию сосудов оформляется приказом по организации или распоряжением по цеху. Все сосуды на которые распространяются правила ПБ 03-576-03, должны быть до пуска в работу зарегистрированы в органах Госгортехнадзора России и в технадзоре общества. Инструкция должна находиться на рабочих местах и выдаваться под расписку обслуживающему персоналу. На рабочих местах должны быть вывешены схемы включения сосудов. Обслуживающий персонал должен знать:
- месторасположение сосудов, их регистрационные номера, технологические
номера, рабочие параметры, среду и их назначение;
обязанности персонала по наблюдению и контролю за работой сосуда в течение смены;
порядок проверки исправности обслуживаемых сосудов и относящегося к ним оборудования в рабочем состоянии;
порядок, сроки и способы проверки арматуры, предохранительных устройств (ППК, мембраны), приборов автоматики, защиты и сигнализации;
порядок пуска в работу и останова сосуда, в т.ч. в зимний период времени;
меры безопасности при эксплуатации сосуда и выводе его в ремонт, дополнительные меры безопасности для сосудов с пожароопасной, взрывоопасной или ядовитой средой;
случаи, требующие аварийной остановки сосуда, предусмотренные ст. 7.3.1
правил ПБ 03-576-03;
действие персонала при ликвидации аварийных ситуаций;
порядок ведения сменного журнала (оформление приема и сдачи смены, записи о проверках, производимые персоналом на смене, проверка записей лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию сосуда).
Cтраница 1 из 2
