Розрахунок та проектування кожухотрубного теплообмінника типу “КТ-4В” для нагрівання сірчаної кислоти 60%

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

Кафедра техногенної безпеки та тепломасообмінних процесів

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з процесів та апаратів хімічних виробництв

на тему: «Розрахунок та проектування кожухотрубного теплообмінника

типу “КТ-4В” для нагрівання сірчаної кислоти 60%»

Студентки 3 курсу групи БЗХФТ-2-17

напряму підготовки 226 – «Фармація»

Піддубної Л. В.

Керівник к. м. н., доц. Романюк О. О.

Національна шкала ____________________

Кількість балів: _____ Оцінка: ECTS _____

                                   Члени комісії     _____________  _______________________

(підпис)                      (прізвище та ініціали)

                                                               _____________  _______________________

(підпис)                      (прізвище та ініціали)

                                                               _____________  _______________________

(підпис)                       (прізвище та ініціали)

м. Київ – 2018 рік

Зміст

1 Теоретична частина        3

1.1 Класифікація теплообмінників        3

1.2 Конструкції теплообмінників        4

2. Розрахунок теплообмінника        8

2.1 Матеріальний та тепловий розрахунки        8

2.1.1 Рушійна сила теплообміну        8

2.1.2 Необхідні фізичні параметри теплоносіїв        9

2.1.3 Тепловий баланс теплообмінного апарату        9

2.1.4 Визначення основних геометричних розмірів теплообмінного апарату (1 наближення)        9

2.1.5 Швидкість руху теплоносіїв        10

2.1.6 Коефіцієнти тепловіддачі та теплопередачі        10

2.1.6.1 Трубний простір (вода)        10

2.1.6.2 Міжтрубний простір (сірчана кислота 60%)        10

2.1.7 Поверхня теплопередачі        11

2.2 Гідравлічний розрахунок        11

2.2.1 Визначення швидкостей рідин у штуцерах        11

2.2.2 Визначення  гідравлічного опору трубного простору        12

2.2.3 Визначення гідравлічного опору міжтрубного простору        12

2.2.4 Визначення потужності насосів        13

2.3 Конструктивна розробка теплообмінника        13

2.3.1 Визначення параметрів фланців        13

2.3.3 Розрахунок міцності корпусу        15

2.3.4 Визначення товщини трубної решітки        15

2.3.5 Розрахунок прокладок для фланцевих з'єднань        15

2.3.5.1 Прокладки для кришок        16

2.3.5.2 Прокладки  для  фланців трубного та міжтрубного простору        17

2.3.6 Вибір опор апарату        18

2.4 Економічний розрахунок        19

2.4.1 Розрахунок маси апарату        19

2.4.1.1 Маса кожуха        19

2.4.1.2 Маса розподільчої камери та кришки        19

2.4.1.3 Маса труб        20

2.4.1.4 Маса трубних решіток        20

2.4.1.5 Маса  сегментних  перегородок        20

2.4.1.6 Маса опор        20

2.4.1.7 Загальна маса теплообмінника        20

ЛІТЕРАТУРА        21

1 Теоретична частина

1.1 Класифікація теплообмінників

За способом передавання теплоти усі теплообмінники поділяють на дві великі групи: поверхневі і змішувальні. В поверхневих теплообмінниках обидва теплоносії відокремлені один від одного твердою стінкою або по черзі контактують з однією і тією самою стінкою, яка бере участь у процесі теплообміну й утворює так звану поверхню теплообміну. Залежно від призначення теплообмінного апарата цю поверхню також часто називають поверхнею нагріву або охолодження. У змішувальних теплообмінниках, або апаратах змішування, теплообмін здійснюється внаслідок безпосереднього контакту і змішування гарячого й холодного теплоносіїв.