Расчет_и_подбор_стандартного_кожухотрубчатого_теплообменного_аппарата (1)

1.

Департамент образования Ярославской области Государственное профессиональное
образовательное автономное учреждение Ярославской области «ЯРОСЛАВСКИЙ
ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИМ. Н.П. ПАСТУХОВА»
«Расчет и подбор стандартного
кожухотрубчатого теплообменного
аппарата»
Группа: 23НП
Студент: Смертин И.Д.
Руководитель: Никитина А.А.

2.

Теплообменный аппарат это устройство, предназначенное для передачи тепла между
двумя и более средами при разных температурах.
По назначению теплообменные аппараты делятся на
подогреватели, испарители, конденсаторы, холодильники и т. д.

3.

Виды теплообменных аппаратов
Кожухотрубчатые. Состоит из кожуха (большого сосуда высокого давления) с пучком труб
внутри него. Одна жидкость протекает через трубки, а другая жидкость течет по трубам. Просты
в обслуживании, надежны и универсальны.
Трубчатые. Выглядит как две прямые трубы, одна из которых проходит внутри другой
большего диаметра. Достоинством этого вида аппаратов является их способность работы с
потоками жидкостей и газов максимальной скорости или при критических параметрах
давления.
Пластинчатые. Более современное оборудование, обладающее большим КПД, а также
минимальными размерами и малым весом. Такой аппарат состоит из отдельных пластин,
имеющих гофрированную поверхность.
Погружные. Примитивная конструкция, в которой изогнутая змеевиком герметичная трубка
погружается в бак (емкость) с жидкостью. Несмотря на простоту и низкий КПД, такие
устройства дешевы и встречаются в оборудовании, где не требуется большая
производительность.
Спиральные. Используются для работы с вязкими жидкостями, несущими значительное
количество твердых частиц – в химическом производстве или в нефтепереработке.

4.

Теплообменные процессы
Теплообмен (или же теплопередача) — это процесс, в котором
участвуют двое или больше тел. Во время его протекания одно тело
(как правило, более горячее) передаёт собственную тепловую
энергию другому телу.
Различают три вида теплообмена, а именно: конвекция,
тепловое излучение и теплопроводность.

5.

Теплопроводность
— это перенос тепла за счёт хаотичного движения микрочастиц
(атомов и молекул), которые непосредственно соприкасаются друг
с другом. Тепло распространяется по всему объекту со скоростью,
которая зависит от свойств объекта и разницы температур между
его частями. В твёрдых телах теплопроводность является
основным способом передачи тепла.

6.

Конвекция
— это перенос тепла за счёт движения и перемешивания
макроскопических объёмов газа или жидкости. Конвекция может
происходить естественным образом, когда разница плотностей в
разных частях объёма жидкости или газа вызывает её движение,
или принудительно, когда всё количество жидкости или газа
движется под воздействием внешних сил.

7.

Тепловое излучение
— это электромагнитное излучение, испускаемое веществом и
возникающее за счёт его внутренней энергии.
Это процесс, при котором энергия передаётся от горячего тела к
окружающей среде в виде электромагнитных волн.

8.

Характеристики моего теплообменного
аппарата
Расход бензина – 18500 кг/ч
Начальная температура бензина – 80 ℃
Конечная температура бензина – 45оС
Q = 5,14 кг/с * 2,33 кДж/кг*℃ * (80℃ - 45℃) = 419,17 кВт
Выбираем кожухотрубчатый теплообменный аппарат
Теплообменник с неподвижным трубным пучком в соответствии с
ГОСТ 15122-79

9.

Характеристики моего теплообменного
аппарата
Удельная тепловая нагрузка на аппарат:
q1=19838,06 Вт/м2
q2=18809,05 Вт/м2
19838,06∗18809,05
∆q=
∗ 100% = 5,19%
19838,06
Истинная поверхность теплообмена: