Московский Государственный технический университет им Н.Э. Баумана
Калужский филиал
Расчетно-пояснительная записка
по курсовому проекту
«Расч
е
т теплообменного аппарата»
Калуга
2008 г.
Содержание
Исходные данные
Тепловой расчёт подогревателя
Прочностной расчёт деталей подогревателя
Краткое описание работы подогревателя
Курсовая научно–исследовательская работа студентов
Список использованной литературы
Исходные данные
1. Давление пара Pп, МПа 3
2. Температура пара tп, ºC 233,34
3. Расход питательной воды Gв, кг/с 41,67
4. Температура воды на входе t′в, ºC 155
5. Температура воды на выходе t″в, ºC 200
6. Давление воды на входе Pв, МПа 22
7. Скорость пара на входе ωп, м/с 20
8. Материал трубок Х18Н10Т
9. Диаметр трубок dн/dв, мм 30/25
10. Коэффициент теплоотдачи материала трубок λст, Вт/М∙К 16,3
11.Толщина отложений hотл, м 0
12. Тип трубок U-образные
13. Тип перегородок сегментные
14. Шаг треугольной разбивки трубок t, мм 40
15. Гидравлическое сопротивление по воде ∆Pв, КПа 20
Тепловой расчёт подогревателя
1.Средний температурный напор:
ºC;
2.Средняя температура питательной воды:
ºC
[1]
Принимаем
3.Тепловая нагрузка:
4.Расход греющего пара:
5.Число трубок:
6.Коэффициент наполнения трубного пучка:
7.Диаметр трубного пучка:
8.Ширина прохода трубного пучка при набегании парового потока:
9.Коэффициент сужения фронтального сечения:
10.Площадь проходного сечения для пара:
11.Высота парового отсека:
12.Средняя длина трубки между перегородками:
13.Число Прандтля воды:
14.Число Рейнольдса воды:
15.Коэффициент теплоотдачи к воде:
16.Температурный напор между паром и наружной стенкой трубки:
Принимаем ºC;
17. Средняя температура конденсатной плёнки:
ºC;
[1]
18.Коэффициент теплоотдачи от неподвижного пара при ламинарном течении конденсатной плёнки:
19.Число Рейнольдса конденсатной плёнки:
20.Коэффициент, учитывающий волновое течение конденсационной плёнки:
21.Величина :
Отсюда следует, что течение конденсата ламинарное;
22.Коэффициент теплоотдачи при конденсации неподвижного пара:
23.Средняя скорость пара:
24.Скоростной коэффициент:
25.Коэффициент теплоотдачи при конденсации движущегося пара:
26.Суммарное термическое сопротивление стенки трубки, отложений и воды:
27.Коэффициент теплопередачи:
28.Удельный тепловой поток:
29.Температурный напор между паром и наружной стенкой трубки:
30.Поверхность теплообмена:
31.Длина трубок:
32.Геометрическая характеристика трубного пучка:
33.Число отсеков по пару:
33.Коэффициент сопротивления трения по воде:
34.Гидравлическое сопротивление по воде:
Для того, чтобы начать чертить ПВД необходимо провести расчёты на прочность, а также некоторые конструктивные размеры.
Прочностной расчёт деталей подогревателя
1. Толщина стенок паровой камеры:
2. Толщина трубной доски:
3. Размеры и количество болтов для фланцевых соединений:
Краткое описание работы подогревателя
На рисунке представлена конструкция подогревателя высокого давления. Подогреваемая вода, подаваемая из деаэратора, поступает во входной патрубок 1, через него попадает в водяную камеру 2, разделённую на 3 части перегородками. Далее через отверстия в трубной доске, выполненной за одно с водяной камерой, подогреваемая вода поступает в трубный пучок U-образной формы 3, омываемый греющим паром. Благодаря сегментным перегородкам 4 пар, подаваемый из отбора от ступени турбины, совершает продольно – поперечное обтекание трубного пучка, что улучшает подогрев воды, конденсируясь на стенках трубок. Пройдя 1 ход трубного пучка, подогретая вода снова попадает в водяную камеру, затем в следующий ход и так по всем ходам, а затем через выходной патрубок 8 к парогенератору. Сконденсировавшийся греющий пар скапливается в конденсатосборнике 5, расположенным в нижней части подогревателя, и удаляется через отверстие в днище. Далее конденсат подаётся в деаэратор. Контроль уровня конденсата в подогревателе производится с помощью водоуказательного прибора, для аварийного отключения подогревателя в случае превышения допустимого уровня конденсата производится уравнительным сосудом 6.
Конденсат удаляется из конденсатосборника через патрубок 7. Транспортируется подогреватель с помощью проушин 9, крепление на месте установки осуществляется с помощью упорных лап 10.Детали подогревателя изготовлены из нержавеющей стали.
Курсовая научно – исследовательская работа студентов
Необходимо аналитически исследовать влияние изменения величины давления пара на:
1. Температуру насыщения пара.
2. Средний коэффициент теплоотдачи.
3. Поверхность теплообмена.
Изменяем давление пара от 2,25 МПа до 3,5 МПа через 0,25 МПа.
Вывод.
На основе представленных выше расчётов и построенных графиков, можно сделать следующие выводы о влиянии изменения величины давления пара на:
1. Температуру насыщения пара.
2. Средний коэффициент теплоотдачи.
3. Поверхность теплообмена.
А именно:
1. С увеличением давления пара температура насыщения увеличивается практически линейно.
2. С увеличением давления пара изменение величины поверхности теплообмена происходит приблизительно по экспоненциальному закону.
Главный вывод: с увеличением давления пара возрастает величина значения среднего коэффициента теплопередачи, таким образом – эффективность ПВД возрастает с увеличением давления пара.
Список использованной литературы
1. С.Л. Ривкин, А.А. Александров Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия,1984 г.
2. А.М. Бакластов Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. М.: Энергия, 1970 г.
3. Методическое указание по курсовому проектированию теплообменных аппаратов.
Другие работы по теме:
Расчет теплообменного аппарата
Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе. Очистка межтрубного пространства. Расчет нормализованного теплообменного аппарата. Коэффициент теплоотдачи со стороны воды.
Геотермальные установки
Исследование и проектирование геотермальных установок, а так же системы отопления, работающих на геотермальных источниках теплоснабжения. Расчет коэффициента эффективности для различных систем геотермального теплоснабжения. Подбор отопительных приборов.
Составление и расчет схемы электрического освещения
Расчет осветительной сети. Выбор щитка ЩО41-5101 для питания групповой осветительной установки. Определение числа светильников, подсоединенных на один автоматический выключатель, тока установки автомата групповой линии. Необходимое сечение провода линии.
Геотермальные установки
Введение В данной расчетно-графической работе рассматриваются и проектируются геотермальные установки, а так же системы отопления работающие на геотермальных источниках теплоснабжения.
Гидравлический расчет конденсатной системы трубопровода
Назначение конденсатной системы. Конденсатная система, маслоохладитель и конденсатор ВОУ. Расчет потерь напора в конденсатной магистрали и теплообменном аппарате. Нахождение полного коэффициента сопротивления системы. Зависимость характеристики сети.
Расчёт рекуперативного теплообменного аппарата
Определение внутреннего диаметра корпуса теплообменника. Температура насыщенного сухого водяного пара. График изменения температур теплоносителя вдоль поверхности нагрева. Вычисление площади поверхности теплообмена Fрасч из уравнения теплопередачи.
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Определение поверхности теплообмена
Министерство образования и науки Украины Сумский государственный университет Кафедра технической теплофизики Курсовая работа по дисциплине “Тепломассообмен”
Теплоизоляция оборудования
Содержание Введение 1. Исходные данные 2. Тепловой расчет Определение средней разности температур Определение критерий Рейнольдса Определение критерий Нуссельта
Кожухотрубчатый теплообменный аппарат
Технологический расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата для установки АВТ. Определение начальной температуры нефти и выбор теплообменника. Расчет гидравлического сопротивления. Описание схемы работы аппарата. Схема контроля и регулирования.
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Пластинчатый теплообменник
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗБОРНЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ Тимербаев А.С. (научный руководитель Таранова Л.В.) Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет
Расчет химического реактора
Оглавление Расчет на прочность эллиптической крышки аппарата Расчет на прочность сферического днища аппарата Расчет на прочность цилиндрической обечаек реактора
Расчет, разработка и проектирование теплообменного аппарата
Тепловой, механический, конструктивный и гидравлический расчет теплообменника, который предназначен для проведения теплообменных процессов: нагревания, охлаждения, конденсации испарения. Определение гидравлического сопротивления трубного пространства.
Расчет и подбор нормализованного теплообменного аппарата
Сущность процесса передачи энергии в форме тепла, виды теплообменных аппаратов. Подбор теплообменного аппарата на базе расчетных данных. Ход процесса охлаждения жидкости с заданным расходом, если исходными материалами являются ацетон и скважинная вода.
Проектирование теплообменного аппарата
Тепловой конструктивный, компоновочный, гидравлический и прочностной расчёты горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Тепловые и основные конструктивные характеристики теплообменного аппарата, гидравлические потери по ходу водяного тракта.
Теплообменник
Расчет ориентировочной поверхности теплопередачи. Выбор теплообменного аппарата. Уточненный расчет и коэффициентов теплоотдачи в секции водяного охлаждения, в рассольной секции. Необходимая поверхность теплопередачи и гидравлические сопротивления.
Расчет химического реактора
Расчет сферического днища корпуса химического реактора, нагруженного внутренним избыточным давлением: эллиптической крышки аппарата, сферического днища аппарата, цилиндрической обечаек реактора, конической обечайки реактора, массы аппарата и подбор опор.
Проектирование теплообменного аппарата
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра промышленной теплоэнергетики
Расчет насоса и теплообменного аппарата
Напор и полезная мощность насоса. Коэффициент полезного действия насоса. Гидравлические, объемные и механические потери энергии. Трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес, дисковое трение.
Тепловой расчет кожухотрубного и пластинчатого теплообменника
Кожухотрубные теплообменники как аппараты, выполненные из пучков труб, собранных при помощи трубных решеток. Коэффициент теплопередачи пластинчатого водоподогревателя. Его симметричная компоновка. Теплообменный аппарат, подключенного по схеме противотока.
Расчет теплообменного аппарата
Расчет вертикального теплообменного аппарата с жесткой трубной решеткой, который применяют для нагрева и охлаждения жидкостей и газов, а также для испарения и конденсации теплоносителей в различных технологических процессах. Расчет местных сопротивлений.