Тепловой расчет. Средняя температура воды. Температура пленки конденсата. Уравнение теплового баланса

Исходные данные

• Паропроизводительность G=120000 кг/ч=33 кг/с
• Давление пара Рнп=11 бар
• Температура на входе t₁=70^oC
• Температура на выходе t₂=140^o C
• Диаметр трубок d₁/d₂=16/14 мм
• Материал трубок – латунь

Тепловой расчет

1.  Средняя температура воды

2.  Температура стенки

3.  Температура пленки конденсата

4.  Уравнение теплового баланса

5.  Расход греющего пара

6.  Коэффициент теплопередачи от пара к  стенке

7.  Расчетное значение коэффициента теплоотдачи от пара к стенке

8.  Коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к воде

9.  Расчетный коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к воде

10.  Толщина стенок трубок

11.  Коэффициент теплопроводности латуни

12.  Коэффициент теплопередачи

13.  Среднелогарифмический температурный напор

14.  Поверхность нагрева

Конструктивный расчет

1.  Количество трубок в одном ходу

2.  Длина трубок при одноходовом исполнении аппарата

3.  Число ходов по воде

Выбираю z=2

4.  Общее число трубок в аппарате

5.  Высота труб в аппарате

6.  Диаметр трубной доски

7.  Соотношение высоты трубок к диаметру трубной доски

8.  Диаметры патрубков для входа и выхода

9.  Диаметр патрубка для отвода конденсата

10.  Диаметр для отвода пара

Гидравлический расчет

1.  Потери напора на трение

2.  Потери напора на местные сопротивления

3.  Общие потери напора

4.  Затраты мощности

Расчет на прочность элементов теплообменного оборудования

Расчет цилиндрических обечаек.

Толщина стенки цилиндрических обечаек (корпуса) теплообменного аппарата, барабанов, труб определяется по формуле:

;

где  – номинальный внутренний диаметр цилиндра;

P – расчетное (избыточное) давление;

;

– коэффициент прочности сварного шва, выбирается для стыкового одностороннего шва;

 – допускаемое напряжение материала цилиндра;

С – поправка на коррозию;

Толщина стенки цилиндрических обечаек:

Расчет выпуклых крышек и днищ

Номинальная толщина стенки выпуклого днища рассчитывается по формуле

Расчет болтов и шпилек фланцевого соединения.

Усилие, необходимое для первоначального сжатия прокладки при затяжке определяется по формуле:

Плотность во фланце при рабочем избыточном давлении в сосуде обеспечивается при приложении усилий:

Усилие, создаваемое внутренним давление в аппарате, можно выразить:

Расчетное усилие Р_б, передаваемое на болты, принимается равным наибольшей величине:

Больше второе значение Р_б.

Внутренний диаметр резьбы болтов или шпилек фланцевого соединения:

Значение К_ф для плоского круглого фланца без шейки определяется по формуле:

Величина y определяется по формуле:

Толщина цельного фланца определяется по формуле:

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Расчетная работа на тему:

Расчет теплообменного аппарата

Вариант 1

Выполнил. :                                                               Проверил:

студент 442 группы                                                 

Санкт-Петербург

2005 г.