Кожухотрубчатый теплообменник-испаритель толуола

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..3

1. Технологическая схема установки теплообменника…………………………..4

2. Выбор конструкционного материала теплообменника………………………..4

3. Технологический расчет теплообменника (материальный,энергетический, термодинамический, кинетический)……………………………5

4. Гидравлический расчет теплообменника………………………………………18

5. Механический расчет теплообменника…………………………………………25

6. Расчет и подбор вспомогательного оборудования……………………………..32

7. Выбор точек контроля параметров процесса…………………………………..33

Заключение (выводы, предложения)……………………………………………...34

Список использованной литературы……………………………………..…….…35

Введение

Теплообменниками называют аппараты, предназначенные для передачи тепла от одних веществ к другим. Вещества, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями. В курсовом проекте рассматривается конструкция теплообменника-испарителя толуола, далее – «теплообменника». В качестве греющего агента используется насыщенный водяной пар под избыточным давлением. Сущность данного процесса заключается в том, что в теплообменник, на вход его межтрубного пространства, поступает насыщенный водяной пар. Одновременно, через трубную решетку, расположенную в корпусе теплообменника проходит вещество – толуол. Толуол (метилбензол) – органический растворитель, продукт перегонки каменного угля или нефти. Бесцветная, прозрачная, горючая, взрывоопасная жидкость. Толуол испаряется без остатка, легко воспламеняется. Выпускается каменноугольный и нефтяной толуол. Используется для получения различных производных, а также в качестве растворителя в производстве лаков, красок, взрывчатых веществ и для других целей. Данное вещество является ароматическим углеводородом, представляет из себя жидкость с температурой кипения 110,6 0С. Толуол, воспринимая энергию пара через тонкую стенку трубки, воспринимая тепловую энергию пара достигает температуры кипения и испаряется, переходя из жидкого в газообразное состояние. Далее в парообразном состоянии, выходит из трубной решетки и далее по технологическим трубопроводам поступает к «потребителю». В данном процессе важно учитывать температуру кипения толуола, т.е. перехода его из состояния жидкости в состояние пара при его температуре кипения. При этом перегрев паров толуола допускать не следует, так как это не выгодно экономически, что связано с повышенным расходом пара.В курсовом проекте рассмотрим технологическую схему установки теплообменника, произведем выбор конструкционного материала теплообменника и выполним его технологический, гидравлический и механический расчет. Произведем подбор нормализованных конструктивных элементов, а также определим точки контроля параметров процесса. Схему теплообменника представим в приложении к курсовой работе.

Список использованной литературы

Теплофизические свойства жидких веществ и растворов: справочное пособие к курсовому проектированию по процессам и аппаратам химической технологии/ сост. Савельев Н.И. Кафедра химической технологии и защиты окружающей среды – Чебоксары: 2016.

Определение теплофизических свойств газов, жидкостей и водных растворов веществ: метод. указания (Сост. Е.М. Шадрина, Г.В. Волкова; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. – Иваново, 2009. – 80с.).

Липин, А.А. Расчет теплообменных аппаратов. Кожухотрубчатые теплообменники: учеб. пособие / А.А. Липин, Ю.Е. Романенко, А.В. Шибашов, А.Г. Липин; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. – Иваново, 2017. - 76 с.

ГОСТ 15119-79 «Испарители кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе».

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52857.1-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования».

Тимонин, А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: справочник. Т. 1./А.С. Тимонин. – Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2001. – 756 с

.ГОСТ 6533-78 «Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры».