Курсовая с практикой на тему Выбор и определение параметров теплообменника для природного газа

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 4

1
Общая характеристика класса оборудования теплообменника для природного газа  5

1.1 Назначение класса
оборудования. 5

1.2
Классификация оборудования. 7

2 Обоснование выбора
типа оборудования. 13

2.1
Общие сведения. 13

2.2
Требуемые основные параметры оборудования. 15

3 Оценки характеристик
элементов. 18

3.1
Исходные данные. 18

3.2
Расчеты, характерные для рассматриваемого оборудования. 18

4.
Описание модели оборудования. 24

5.
Монтаж и эксплуатация модели оборудования. 26

5.1
Монтаж оборудования. 26

5.2
Эксплуатация оборудования. 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 28

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 29

Введение:

Теплообменниками называются аппараты, в которых происходит
теплообмен между рабочими средами независимо от их технологического или
энергетического назначения (подогреватели, выпарные аппараты, конденсаторы,
пастеризаторы, испарители, деаэраторы, экономайзеры и др.).

Технологическое назначение теплообменников многообразно.
Обычно различаются собственно теплообменники, в которых передача тепла является
основным процессом, и реакторы, в которых тепловой процесс играет
вспомогательную роль.

Классификация теплообменников возможна по различным
признакам.

По способу передачи тепла различаются теплообменники
смешения, в которых рабочие среды непосредственно соприкасаются или
перемешиваются, и поверхностные теплообменники–рекуператоры, в которых тепло
передаётся через поверхность нагрева – твёрдую (металлическую) стенку,
разделяющую эти среды.

Цель работы — выбор и определение параметров теплообменника
для природного газа.

Многотрубный кожухотрубчатый теплообменник представляет
собой пучок трубок, помещенных в цилиндрическую камеру (кожух); таким образом,
внутренность камеры является межтрубным пространством. Трубки закреплены в
трубные решетки, ограничивающие камеру со всех сторон. К трубным решеткам
крепятся распределительные коробки с патрубками для впуска рабочей жидкости,
протекающей внутри трубок.

Трубки латунные, медные или стальные применяются диаметром
от 10 мм и выше; трубки имеют большие диаметры при вязких или загрязненных
жидкостях. Для помещения в кожухе большей поверхности теплообмена и получения
большего коэффициента теплоотдачи выгоднее применять трубки меньшего диаметра.

Заключение:

Кожухотрубчатые
теплообменники предназначены для нагрева, охлаждения, конденсации и испарения
жидких и газообразных сред в технологических процессах нефтяной, химической,
биохимической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности.

По назначению
аппараты делятся на теплообменники (Т), холодильники (Х), конденсаторы (К) и
испарители (И).

По конструкции –
на аппараты с неподвижными трубными решетками (тип Н), с температурным
компенсатором на кожухе (тип К), с плавающей головкой (тип П) и с U-образными
трубами (тип У).

Теплообменники
предназначены для нагрева и охлаждения различных сред с температурой
теплообменивающихся сред от –30 до +350оС (типы ТН и ТК) и от –30 до +450оС
(типы ТП и ТУ).

В ходе
приближённых вычислений площадь поверхности теплообмена составила F = 26,6 м2
при коэффициенте теплопередачи К = 340 Вт/(м2*К)

По каталогу был
выбран кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью теплообмена F = 31 м2 при
расчете коэффициента теплопередачи по заданному теплообменнику, К получился на
104 единиц больше первоначального из этого следует, что первоначально
коэффициент теплопередачи, был задан не точно.

Запас площади
теплообмена для нашего теплообменника составило 18,54%, в то время как
уточненный расчет показал, что эта величина равна 30,5%.

Из гидравлического
расчета следует, что ΔРдопол ≥ Δpтр, а это означает, что теплообменник для
нагрева газа водяным паром выбран верно.

Фрагмент текста работы:

1 Общая характеристика класса
оборудования теплообменника для природного газа

1.1 Назначение класса оборудования Теплообменным аппаратом (теплообменником) называется
устройство, в котором происходит передача теплоты от одной среды к другой.
Среды, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями. В качестве
теплоносителей могут использоваться пары различных веществ, газы, жидкости и
жидкие металлы. Теплоноситель, отдающий теплоту и имеющий более высокую
температуру, называется первичным, а воспринимающий теплоту теплоноситель с
более низкой температурой называется вторичным.

Передача теплоты может осуществляться при непосредственном
контакте обоих теплоносителей, либо через твердую поверхность, разделяющую
среды. По этому признаку теплообменные аппараты соответственно подразделяются
на контактные и поверхностные. Контактные аппараты в свою очередь
подразделяются на смешивающие, в которых теплообмен происходит при смешении
обоих теплоносителей, и барботажные, где один из теплоносителей прокачивается
через другой без смешения. В смешивающих аппаратах теплообмен происходит одновременно
с массообменом. В поверхностных аппаратах процесс теплопередачи включает в себя
теплоотдачу от первичного теплоносителя к поверхности теплообмена, перенос
теплоты через поверхность и теплоотдачу от поверхности теплообмена к вторичному
теплоносителю. Поверхностные аппараты подразделяются на рекуперативные и
регенеративные. В рекуперативных аппаратах обе стороны поверхности
теплообмена непрерывно омываются теплоносителями, и направление теплового
потока в стенке поверхности теплообмена сохраняется неизменным. В
регенеративных аппаратах поверхность теплообмена попеременно омывается то
одним, то другим теплоносителем, так что направление теплового потока в стенках
поверхности теплообмена периодически меняется [1].

По типу поверхности теплообмена различают аппараты трубчатые
(кожухотрубные аппараты с гладкими, оребренными или профилированными трубками)
и пластинчатые, в которых поверхность теплообмена образована плоскими или
гофрированными листами. По пространственной ориентации поверхности теплообмена
аппараты делятся на горизонтальные и вертикальные. Классифицировать аппараты
можно и по роду протекающих через них теплоносителей на водоводяные, пароводяные,
газовоздушные и др., а также и по признаку наличия или отсутствия изменения
агрегатного состояния одного или обоих теплоносителей. По этому признаку можно
выделить аппараты без изменения агрегатного состояния, а также с изменением
агрегатного состояния теплоносителей — кипением или конденсацией. Другим
принципом классификации теплообменных аппаратов является их функциональное
назначение, по которому аппараты подразделяются на конденсаторы, подогреватели,
охладители и т.д.

В состав энергетических установок входит ряд
теплообменных аппаратов (теплообменников), являющихся их неотъемлемой частью.
Эти аппараты по