Politechnika Poznańska
Wydział Technologii Chemicznej
Inżynieria Procesów Chemicznych
Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej
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
1.1.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.
1.3. 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.
...
Mikaaa_14