Современная пищевая промышленность. Характер и условия проведения технологических процессов. Многоходовые кожухотрубчатые теплообменники

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.  ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА.. 8

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ. 9

3.КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ.....................................................................18

4.МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ. 20

5.ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ......................................................................24

6.РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ.. 33

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 34

ВВЕДЕНИЕ

Ускорение научно-технического прогресса в пищевой промышленности на ближайшие годы требует создания безотходных технологий, максимальной механизации и автоматизации производства, внедрения новых видов высокопроизводительного оборудования, роста производительности труда и повышение качества продукции.

Современная пищевая промышленность включает множество разнообразных производств, перерабатывающих сырье, различающиеся физико-химическими свойствами, что обуславливает характер и условия проведения технологических процессов.

Во всех отраслях пищевой промышленности большинство технологических процессов связано с использованием теплоты. Многие виды сырья, полуфабрикатов подвергаются тепловой обработке: нагреванию, выпариванию, охлаждению.

Теплота применяется также для стерилизации и пастеризации, сушки и других процессов. Тепловая обработка продуктов проводится в теплообменных аппаратах.

Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одной рабочей среды, называемой горячим теплоносителем или теплопередатчиком, к другой, называемой холодным теплоносителем, для осуществления различных тепловых процессов: нагревания охлаждения, конденсации, повышения концентраций растворов. Большое распространение теплообменные аппараты получили в рыбообрабатывающей промышленности, в частности при производстве рыбных консервов, сушке, копчении, посоле.

Как известно, существует множество типов теплообменников (ТО). Они разделяются на поверхностные (рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочерёдного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой) и смесительные. ТО поверхностного типа в свою очередь делятся на кожухотрубные, типа «труба в трубе», витые, погружные, оросительные, спиральные, пластинчатые и кожухопластинчатые. В зависимости от технологического процесса, вида рабочих сред, требований, предъявляемых к теплообменнику, можно выбрать тот или иной теплообменник, который наиболее подходит к выполнению данного процесса.

Одноходовые кожухотрубные теплообменники применяются при большом объеме пропускаемого по трубам теплоносителя. Недостатком этих теплообменников является несоответствие между пропускной способностью пучка трубок и площадью поверхности теплообмена.

Многоходовые кожухотрубчатые теплообменники чаще всего используют в качестве парожидкостных подогревателей, в которых жидкость пропускают по трубкам, имеющих несколько ходов. Как правило, они могут иметь жесткую конструкцию.

Элементные теплообменники

Элементные теплообменники состоят из последовательно соединенных секций, каждая из которых представляет собой кожухотрубчатый аппарат с малым числом нагревательных трубок. Дают хорошие результаты в качестве жидкостно-жидкостных, газово-газовых теплообменников. Однако при больших поверхностях теплообменна они громоздки, металлоемки и дороги, так как будут иметь большое количество трубных решеток.

Теплообменники типа «труба в трубе», состоят из последовательно соединенных секций. Каждая из них представляет собой две соосных трубы различных диаметров. Эти теплообменники пригодны для высоких давлений теплоносителей, просты в изготовлении и монтаже. Имеют высокие коэффициенты теплопередачи, благодаря большим скоростям жидкостей. Недостатком является высокий расход металла и трудность очистки кольцевого канала межтрубного пространства, а также при больших тепловых нагрузках получаются громоздкими.

Змеевиковые теплообменники погруженного типа используются

Змеевиковые теплообменники погруженного типа используются при небольших тепловых нагрузках в охлаждающих и нагревательных аппаратах. Они обладают хорошими теплоэнергетическими показателями, имея: при этом преимущество перед другими типами аппаратов в простоте изготовления и удобстве изготовления и обслуживания.

Рубашечные аппараты (большей частью, периодического  действия) применятся при малых тепловых нагрузках для охлаждения или нагревания вязких жидкостей и сред, оказывающих активное воздействие на материал поверхности теплообмена. Эти аппараты характеризуются низкими коэффициентами теплопередачи.

Оросительные аппараты применяются при малых тепловых нагрузках для охлаждения жидкостей, и в части  тепловых нагрузках для охлаждения жидкостей, и в частности для теплоносителей, оказывающих коррозийное действие на детали аппаратуры.

Пластинчатые и спиральные теплообменники в ряде случаев предпочтительнее аппаратов других типов при теплообмене между жидкостями и конденсируемым паром.

Ребристые теплообменники применяются в случаях, если условия теплообмена между теплоносителями стенкой различны.

Давайте рассмотрим особенности их применения