8.doc

(678 KB) Pobierz

 

 

 

Politechnika Poznańska

Wydział Technologii Chemicznej

Inżynieria Procesów Chemicznych

Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej

 

 

 

 

 

 

 

 

Projekt z podstaw inżynierii chemicznej - bilansowanie masy i energii

 

 

 

 

Wymiennik ciepła

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rok  akademicki

2008/2009

Rok studiów

III

Nr projektu

1

Data oddania

19.01.2009r.

Wykonał

 

Sprawdził

Ocena

Zwrot

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPIS TREŚCI

 

 

1. Charakterystyka techniczna aparatu

              1.1.Zastosowanie

              1.2. Schemat ideowy aparatu

              1.3. Rozwiązanie konstrukcyjne

              1.4. Opis działania

2. Parametry opisujące właściwości czynnika

3. Bilans cieplny

              3.1.Ilośc ciepła wymienianego

              3.2.Masowe natężenie przepływu wody chłodzącej

4.Moduł napędowy procesu

5.Określenie średnicy aparatu

              5.1 Wyznaczenie ilości rurek

                            5.1.1. Sumaryczny przekrój rurek

                            5.1.2. Przekrój pojedynczej rurki

                            5.1.3. Liczba rurek

6. Średnica wymiennika

              6.1 Średnica obejmująca środki rurek

7. Obliczenia kinetyczne

              7.1. Dobór odpowiedniego równania kryterialnego

                            7.1.1. Liczba Reynolds'a dla etanolu

                            7.1.2. Liczba Prandtl'a

                            7.1.3. Liczna Nusselt'a

                            7.1.4. Dobór odpowiedniego równania kryterialnego dla wody

                            7.1.4a. Prędkość liniowa wody

                            7.1.5. Liczba Reynolds'a dla wody

                            7.1.6. Liczba Prandtl'a

                            7.1.7. Liczba Nusselt'a

              7.2. Obliczenie współczynnika wnikania ciepła

                            7.2.1a. Współczynnik wnikania ciepła dla etanolu

                            7.2.1b. Współczynnik wnikania ciepła dla wody

              7.3. Obliczenia dotyczące przegród

                            7.3.1. Minimalna powierzchnia międzyrurowa

                            7.3.2. Wyznaczenie wymiarów przegród

                            7.3.3. Wyznaczenie liczby Reynolds'a dla ώmax

                            7.3.4. Dobór równania kryterialnego

                            7.3.5. Wprowadzenie poprawki έ

                            7.3.6. Wyznaczanie współczynnika wnikania ciepła

                            7.3.7. Współczynnik wymiany ciepła

8. Obliczenie powierzchni wymiany ciepła

              8.1. Poprawka temperaturowa

              8.2. Powierzchnia wymiany ciepła

9. Powierzchnia jednostkowa pęku

              9.1. Określenie długości rurek

              9.2. Wyznaczenie ilości przegród

              9.3. Warunek smukłości

              9.4. Wyznaczanie wysokości czynnej aparatu

              9.5. Wyznaczanie powierzchni czynnej aparatu

              9.6. Wyznaczanie rezerwy powierzchniowej aparatu

10. Obliczenia konstrukcyjne i wytrzymałościowe

              10.1. Dobór materiału

              10.2. Obliczenie grubości płaszcza i dennicy

                            10.2.1. Określenie współczynnika wytrzymałościowego

                            10.2.2. Grubość obliczeniowa ścianki

                            10.2.3. Rzeczywista grubość ścianki

                            10.2.4. Sprawdzenie grubości ścianki ze względu na sztywność

                            10.2.5. Obliczenia wytrzymałościowe dennic

                            10.2.6. Wyznaczenie współczynnika wyoblenia dennicy

                            10.2.7. Obliczenie grubości ścianki dennicy

              10.3. Wyznaczenie największej średnicy otworu w ścianie nie wymagającej wzmocnień

                            10.3.1. Dennica

                            10.3.2. Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnień

                            10.3.3. Płaszcz

                            10.3.4. Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnień

              10.4. Współczynnik wytrzymałości dna sitowego

                            10.4.1. Grubość dna sitowego nie wzmacnianego

                            10.4.2. Sprawdzenie mocowania rurek w dnie sitowym

              10.5. Dobór armatury na podstawie norm

                            10.5.1. Króćce dla wlotu i wylotu etanolu w dennicy

                            10.5.2. Króćce w płaszczu

                            10.5.3. Dobór kołnierzy

              10.6. Określenie masy aparatu

                            10.6.1.Pustego

                            10.6.2. Pełnego

              10.7. Dobór łap

11.Wykaz oznaczeń z jednostkami


             

 

1. Charakterystyka techniczna aparatu

 

1.1.Zastosowanie.

 

Zaprojektowano aparat służący do chłodzenia 80% roztworu alkoholu etylowego. Temperatura przy wlocie aparatu wynosi T=60oC natomiast żądana temperatura opuszczającej cieczy wynosi T=50oC. Natężenie przepływu wynosi 18000 kg/h. Temperatura wody chłodzącej przy wlocie aparatu wynosi T=15oC a na wylocie T=45oC.

Zastosowano wymiennik płaszczowo – rurowy z dwubiegową wiązką rurek stalowych.

 

1.2. Schemat ideowy aparatu

 

        1.3. Rozwiązanie konstrukcyjne.

 

              Zastosowano przeciwprądowy wymiennik płaszczowo – rurowy ze               stałymi dnami sitowymi. Do budowy zastosowano rurki φ 16;

         rurki rozmieszczono w układzie heksagonalnym o podziałce t = 21.

 

1.4. Opis działania.

 

Roztwór alkoholu etylowego płynący w rurkach jest chłodzony wodą płynącą w przestrzeni międzyrurowej.

 

 

 

              2. Parametry opisujące właściwości czynnika.

 

 

 

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin