Вертикальный кожухотрубчатый теплообменник для конденсации насыщенного пара бензола

     где Р –  давление; Dв – внутреннее давление; –  допускаемое напряжение; – коэффициент прочности сварного шва; с – прибавка на коррозию, равная 5 мм. [3]

     Допускаемое  напряжение для стали принимают  в пределах 0,89 – 0,95 Мн/м. Коэффициент прочности шва при односторонней сварке .

Расчет трубных решеток.

     Трубные решетки  изготовляют из листовой стали. Толщина решеток выбирается в  зависимости от диаметра развальцованных  труб:

                                                                    

     где dн – наружный диаметр труб мм.

     Для надежности  развальцовки расстояние между  двумя трубами должно быть  не менее t.

     При заданном  шаге t=32мм толщина решетки:

                                                мм.;                                

 

Расчет опоры аппарата.

     Принимаем  в качестве подвески лапы. Для  расчета толщины ребра предварительно  определяют некоторые величины. Максимальный вес аппарата можно  примерно равным удвоенному весу  воды, полностью заполняющего корпус.

     Объем корпуса  аппарата:

                                                                     

     Тогда вес  воды:

                                                                    

     Вес аппарата:

                                  

Мн;     

     Для аппарата  весом 0,06 Мн. Достаточно две двухреберные лапы с вылетом 0,1 м. Если принять коэффициент К равным 0,6, тогда толщина ребра:

                                                 мм.           

     Общая длина  сварного шва:

                                               м.;              Прочность сварного шва:

                      мм.    

     Т.е. прочность  шва обеспечена.

 

 

Заключение

    В данном курсовом  проекте были выполнены: тепловой, гидравлический, конструктивный и  механический расчеты. Был выбран  и спроектирован оптимальный вертикальный одноходовой кожухотрубчатый теплообменник с диаметром кожуха D=600мм, длиной труб  L=6м и числом труб n=257шт.

 

 

Список используемых источников

1. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии/ Под ред. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З.- изд.5-ое - М.: Химия,1968.- 850с.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учеб. пособие для вузов / Под ред. П.Г. Романкова, К.Ф. Павлов, А.А.  Носков.– 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576с.
3. Касаткин А.Г. Оновные процессы и аппараты химической технологии М.:Химия 1971 – 780 с.
4. Дынтерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник.- Ч.2: Массообменные процессы и аппараты. - М: Химия, 1992.-382с.

 

 

4.3 Гидравлический  расчет

   Целью гидравлического расчета теплообменника является определение гидравлических сопротивлений (потерь напора) при прохождении теплоносителей через аппарат.

             Скорость жидкости в трубах:

 

             Коэффициент трения находят по  формуле:  

 

где е - относительная шероховатость труб, е=Δ/d; Δ - высота выступов шероховатости, Δ=0.02мм [4].

              Диаметр штуцеров в распределительной камере dтр.ш.=200мм;  скорость в штуцерах:

 

             Гидравлическое сопротивление трубного  пространства:

 

                Число рядов труб, омываемых потоком  в межтрубном пространстве:

 

округляя в большую сторону m=10.

               Диаметр штуцеров в межтрубном  пространстве dмтр.ш.=200мм; скорость потока в штуцерах:

 

             Скорость жидкости в наиболее  узком сечении межтрубного пространства  площадью Sмтр=0.04 м2 равна:

 

              Местные сопротивления в межтрубном  пространстве: ζ=1.5 - входная и выходная камеры,  ζ=1.0 - вход в трубы и выход из них, [1].

              Гидравлическое сопротивление межтрубного  пространства:

 

где Х - число сегментных перегородок, Х=0.