Е.П. БАРУЛИН, В.Н.ИСАЕВ, А.И. СОКОЛЬСКИЙ
РАСЧЕТЫ ТЕПЛОИСПОЛЬЗОЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Учебное пособие
Иваново 2009
(Федеральное агентство по образованию)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ивановский государственный химико-технологический университет
Е.П. Барулин, В.Н. Исаев, А.И. Сокольский
РАСЧЕТЫ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Учебное пособие
Иваново 2009
УДК 6601
Барулин, Е.П. Расчеты теплоиспользующего оборудования: учеб. пособие / Е. П. Барулин, В.Н. Исаев, А.И. Сокольский; Иван. гос. хим.– технол.
ун – т. - Иваново, 2009. – 100 с. ISBN 5 – 9616 – 0205 – 2
В учебном пособии рассмотрены методики и примеры расчетов тепло- использующих аппаратов различных отраслей промышленности. Дана их краткая характеристика, приведены справочные и каталожные данные, не-
обходимые для выбора основных конструкций и типоразмеров теплоиспользующих аппаратов.
Предназначено |
для студентов |
всех специальностей, изучающих курс |
|||
«Процессы и аппараты химической технологии» |
при |
выполнении домашних |
|||
заданий, курсовых, квалификационных и дипломных работ. |
|||||
Табл. 41 |
Ил. 25 |
|
|
|
|
Печатается |
по решению |
редакционно |
– |
издательского совета |
|
Ивановского государственного химико – технологического университета.
Рецензенты:
кафедра теплогазоснабжения и вентиляции Ивановского государственного архитектурно – строительного университета; кандидат технических наук А.А. Поспелов (Ивановский государственный энергетический университет)
ISBN 5 – 9616 – 0205 – 2 |
© Барулин Е.П., Исаев В.Н., |
|
Сокольский А.И., 2009 |
|
© Ивановский государственный |
|
химико-технологический |
|
университет, 2009 |
Введение |
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||
Глава 1. Общие требования при разработке теплообменных аппаратов |
5 |
|||||
1.1.Показатели качества и особенности эксплуатации 5 |
||||||
аппаратов теплоиспользующего назначения |
|
|
|
|||
1.2.Основные |
требования, |
предъявляемые |
к |
тепло 6 |
||
использующему оборудованию |
|
|
|
|
|
|
1.3.Нормативные |
документы, |
используемые |
при |
7 |
||
проектировании |
|
|
|
|
|
|
1.4.Элементы основных стадий подготовки конструкторской |
8 |
|||||
документации |
|
|
|
|
|
|
Глава 2. Техническая характеристика теплообменных аппаратов |
|
9 |
||||
2.1.Классификация теплообменных аппаратов |
|
|
9 |
|||
2.2.Схемы тока теплоносителей |
|
|
|
|
11 |
|
2.3.Конструкции кожухотрубчатых теплообменников |
|
11 |
||||
2.4.Рекуперативные теплообменники других конструкций |
14 |
|||||
2.4.1.Секционные теплообменники и аппараты типа «труба в |
14 |
|||||
тубе» |
|
|
|
|
|
|
2.4.2.Змеевиковые теплообменники |
|
|
|
15 |
||
2.4.3.Спиральные теплообменники |
|
|
|
16 |
||
2.4.4.Пластинчатые теплообменники |
|
|
|
18 |
||
2.4.5.Воздухонагреватели |
|
|
|
|
20 |
|
2.4.6.Оросительные теплообменники |
|
|
|
27 |
||
2.4.7.Блочные теплообменники |
|
|
|
|
28 |
|
2.4.8.Смесительные теплообменники |
|
|
|
29 |
||
2.4.9.Выбор конструкции теплообменного аппарата |
|
|
31 |
|||
Глава 3. Расчеты теплоиспользующего оборудования |
|
|
33 |
|||
3.1.Расчет кожухотрубчатого теплообменника |
|
|
33 |
|||
3.2. Расчет теплообменника типа «труба в трубе» |
|
|
38 |
|||
3.3. Расчет тепловой изоляции теплообменного оборудования |
40 |
|||||
3.4.Расчет спирального теплообменника |
|
|
41 |
|||
3.5.Расчет смесительных теплообменников |
|
|
44 |
|||
3.5.1.Расчет барометрического конденсатора |
|
|
44 |
|||
3.5.2.Расчет градирни с псевдоожиженным слоем насадки |
49 |
|||||
Глава 4. Выпарные установки |
|
|
|
|
51 |
|
4.1. Общие сведения |
|
|
|
|
51 |
|
4.2.Расчеты выпарных установок |
|
|
|
|
55 |
|
4.2.1.Расчет двухкорпусной выпарной установки |
|
|
55 |
|||
4.2.2.Расчет пленочного выпарного аппарата |
|
|
65 |
|||
Список литературы |
|
|
|
|
|
68 |
Приложения |
|
|
|
|
|
69 |
Теплоиспользующее оборудование является самым распространенным в различных отраслях промышленности. На него приходится свыше 40% капиталовложений и значительная доля эксплуатационных затрат. От его
функционирования в большей степени зависит протекание всего технологического процесса и качество выпускаемой продукции.
Целью проектного расчета теплоиспользующего аппарата является определение его геометрической формы и размеров, при которых обеспечивается передача теплового потока, обуславливаемого техническим
заданием на проектирование при минимальных капиталовложениях и эксплутационных затратах.
При проектировании теплоиспользующего оборудования применяются самые разнообразные методы расчета, в том числе и упрощения, опирающиеся на некоторые ориентировочные, полученные экспериментально, величины.
Обоснованный выбор теплоиспользующего аппарата проводят из серии типовых по каталогу стандартного оборудования, выпускаемого промышленностью. Он включает в себя следующие основные моменты: 1- определение формы и площади теплопередающей поверхности; 2 – расчет потребляемой энергии, затрачиваемой на преодоление гидравлических сопротивлений при движении теплоносителей, определяется гидравлическим расчетом аппарата.
Выбор варианта аппарата и его оптимизация являются важным моментом проектирования, а в некоторых случаях представляют самостоятельные задачи:
-конструирование нового теплоиспользующего оборудования, не ограниченного нормализованным рядом выпускаемых аппаратов;
-поверочный расчет теплоиспользующего оборудования в связи с изменением конструктивно технологических параметров.
Ксожалению, объем настоящего учебного пособия не позволяет
достаточно подробно рассмотреть все варианты расчетов различного теплоиспользующего оборудования. В то же время авторы попытались рассмотреть основные задачи, возникающие при расчете теплообменников и выпарных аппаратов.