Тепловой, конструктивный и гидравлический расчеты горизонтального теплообменника для охлаждения воды в схеме производств

Введение

1. Тепловой расчёт теплообменника

1.1. Определение тепловой нагрузки аппарата

1.2. Расчет температурного режима теплообменника

1.3. Выбор теплофизических характеристик теплоносителей

1.4. Ориентировочный расчет площади поверхности аппарата. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления

1.5. Приближенный расчет коэффициентов теплоотдачи и коэффициентов теплопередачи

1.6. Уточненный расчет коэффициентов теплоотдачи. Окончательный выбор теплообменного аппарата.

1.7 Расчет площади поверхности аппарата. Окончательный выбор аппарата.

2. Конструктивный расчет

2.1 Выбор конструкционных материалов при изготовлении аппарата

2.2 Выбор трубных решеток и выбор конструктивной схемы

поперечных перегородок и расстояния между ними. Выбор днищ и крышек аппарата.

2.3 Выбор конструктивной схемы поперечных перегородок и

расстояния между ними. Отбойники

2.4 Выбор распределительных камер, крышек и днищ аппарата

2.5 Расчет диаметров штуцеров, выбор фланцев, прокладок и

крепежных элементов

2.6 Проверка необходимости установки компенсирующего устройства

3. Гидравлический расчет

3.1. Разбивка трубопровода на участки

3.2. Выбор теплофизических характеристик перекачиваемой жидкости

3.3 Уточнение объемных расходов жидкости, протекающей через различные участки трубопровода

3.4 Определение диаметров участков трубопровода, скоростей и режимов движения жидкости в них

3.5 Расчет сопротивлений трубопроводов и аппаратов, включенных в них.

3.6 Определение требуемого напора насоса и выбор марки насоса

3.7. Построение характеристик насоса и трубопровода. Определение рабочей точки насоса

Заключение

Список использованных источников

Практически во всех современных аппаратах пищевых производств используются процессы теплообмена. Постоянное наращивание единичных мощностей и расширение производства обусловливают существенную экономию дорогостоящих и дефицитных конструкционных материалов, идущих на изготовление теплообменной аппаратуры, поскольку капиталовложения, приходящиеся на аппаратуру, на отечественном предприятии достигают 40 % от стоимости всего технологического оборудования.

Теплообменные аппараты в зависимости от процесса передачи теплоты от одной среды к другой делятся на смесительные и поверхностные. В смесительных аппаратах теплообмен осуществляется путем перемешивания горячих и холодных жидких или газообразных веществ, в поверхностных - между твердой стенкой и омывающим теплоносителем. Процесс теплообмена может протекать в однофазной среде или при изменении агрегатного состояния теплоносителя.

Поверхностные аппараты делятся на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных тепло передается от горячего теплоносителя к холодному через твердую стенку, в регенеративных та же поверхность периодически омывается то горячей то холодной жидкостью или газом.

В современных технологических установках различных пищевых производств, превалирующую роль играют стационарные процессы конвективного теплопереноса.

Процессы мойки технологического оборудования играют одну из первостепенных ролей в производстве качественной и безопасной по санитарным показателям продукции. Мойка аппаратов осуществляется горячей водой с добавлением моющих средств и затем многократным споласкиванием горячей и холодной водой.

Выполнены тепловой, конструктивный и гидравлический расчеты горизонтального теплообменника для охлаждения воды в схеме производств.

На основе ориентировочного, приближенного и уточненного расчетов коэффициентов теплоотдачи и коэффициента теплопередачи определена необходимая площадь теплопередающей поверхности горизонтального теплообменника и выбран стандартизированный аппарат.

Конструктивный расчет определил необходимые для изготовления теплообменника элементы конструкции, а также материалы для его изготовления.

В гидравлическом расчете определены гидравлические сопротивления (затраты энергии на транспортирование молока) теплообменника, произведен расчет насосной установки, включающий в себя геометрический и гидравлический расчеты трубопроводов, выбран насос и проверены условия его работы на сеть.

1. Процессы и аппараты химических и пищевых производств (пособие по проектированию) /А.В. Логинов, Н.М. Подгорнова, И.Н. Болгова; Воронеж. Гос. Технол. Акад. Воронеж, 2003. 264 с.

2. Выбор конструкции и экономически целесообразного режима эксплуатации теплообменных аппаратов: Учеб. Пособие / А.В. Логинов; Воронеж. технол. институт. Воронеж, 1993. 80 с.

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л., “Химия”, 1976.-552 с.

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд.10-е, пер. и доп. - Л., “Химия”, 1987.-586 с.

5. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-у изд., перераб. И дополн. М.: Химия, 1991. - 496 с.

6. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Лащинский А.А., Толчинский А.Р., Л., “Машиностроение”. 1970, 752с.