Теплоизоляция оборудования

Содержание


Введение

1. Исходные данные

2. Тепловой расчет

Определение средней разности температур

Определение критерий Рейнольдса

Определение критерий Нуссельта

Расчет коэффициента теплоотдачи от стенок труб к раствору подсолнечного масла.

Расчет коэффициента теплоотдачи от насыщенного пара трубкам: определение температуры пленки конденсата, определение разности температур, определение критерий Галилея, определение критерия при конденсации, критерия Нуссельта, числа трубок в одном ходе, среднего коэффициента теплоотдачи ( от пара к продукту), определение тепловой нагрузки на аппарат, поверхности теплообмена, длины труб, расход греющего пара

3. Конструкторский расчет

Определение диаметра окружности, описывающий пучек труб;

Определение диаметра патрубка, подводящего греющий пар;

Определение диаметра патрубка для отвода конденсата;

Определение диаметра патрубка для подвода подсолнечного масла;

Определение диаметра патрубка для отвода подсолнечного масла;

Расчет толщины крышки плавающей головки;

Расчет шпилек, крепящих крышку плавающей головки;

Определение толщины трубной решетки плавающей головки;

4. Расчёт теплоизоляции.

Введение


Теплоиспользующие аппараты, применяемые в пищевых производствах для проведения теплообменных процессов, называют теплообменниками. По принципу действия теплообменники делятся на рекуперативные, регенеративные и смесительные.

В рекуперативных теплообменниках теплоносители разделаны стенкой и теплота передается от одного теплоносителя к другому через разделительную стенку.

В регенеративных теплообменниках одна и та же теплообменная поверхность омывается попеременно горячим и холодным теплоносителями. Теплообменная поверхность аккумулирует теплоту горячего теплоносителя, а затем отдает его холодному теплоносителю.

В смесителях аппаратах передача теплоты происходит при непосредственном взаимодействии теплоносителей.

Рекуперативные теплообменники в зависимости от конструкции делятся на кожухотрубные, типа «труба в трубе», змеевиковые, пластинчатые т. д.

Кожухотрубные наиболее распространены в пищевых производствах, благодаря своей компактности, простоте в изготовлении и надежности в работе. Кожухотрубный теплообменник состоит из цилиндрического корпуса, который с двух сторон ограничен трубными решетками с закрепленными в них греющими трубами. Пучок труб делит весь объем корпуса теплообменника на трубное и межтрубное пространства. Для ввода теплоносителей корпус и крышки имеют патрубки. Теплообмен между теплоносителями осуществляется через стенки труб.

С целью интенсификации теплообмена в кожухотрубных теплообменниках пучок труб секционируют, т.е. разделяют на несколько секций (ходов), по которым теплоноситель проходит последовательно. При этом соответственно числу ходов увеличивается скорость движения среды, а следовательно, и коэффициент теплоотдачи, уменьшается потребная поверхность теплообмена и геометрические размеры теплообменника. Разбивка труб на ряд ходов достигается с помощью перегородок в крышках.

Кожухотрубные теплообменники используются для теплообмена между конденсирующим паром и жидкостью. Жидкость пропускается по трубам, а пар в межтрубном пространстве.

Преимущество кожухотрубных теплообменников заключается в компактности, невысоком расходе металла, легкости отчистки труб изнутри. Недостатки этих теплообменников: сложность достижения высоких скоростей теплоносителей, за исключением многоходовых теплообменников, трудность очистки межтрубного пространства, недоступность его для осмотра и ремонта, сложность изготовления из металлов, не поддающихся развальцовке сваркой.

1.Исходные данные


Теплоизоляция оборудования

2. Тепловой расчет


Теплоизоляция оборудованияТеплоизоляция оборудования


2.1 Определение средней разности температур


Средняя температура подсолнечного масла:


Теплоизоляция оборудования


2.2 Определение критерия Рейнольдса


Теплоизоляция оборудования


Где V2 – cкорость движения хлористого натрия при V2 =1м/с

dвн – внутриний диаметр трубок; dвн = 0,021 м;

V2 – коэффициент кинематической вязкости хлористого натрия при t2 = 65.5 c


2.3Определение критерия Нуссельта


Теплоизоляция оборудования

2.4Критерий Pr 2 при t 2=106,6 °C


Теплоизоляция оборудования

2.5Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к подсолнечному маслу


Теплоизоляция оборудования


2.6 Коэффициент теплоотдачи a 1 от насыщенного пара n 2 к трубкам:


2.6.1 Температура пленки конденсата


Теплоизоляция оборудования


2.6.2 Разность температур


Теплоизоляция оборудования

2.6.3Критерий Галилея


Теплоизоляция оборудования

2.6.4 Критерий Куттеладзе


Теплоизоляция оборудования


2.6.5 Критерий Нуссельта для расчета теплоотдачи к одному ряду горизонтальных труб


Теплоизоляция оборудования

Коэффициент теплоотдачи для верхнего ряда трубок


Теплоизоляция оборудования

2.6.6 Число труб в одном ходе (пучок)


Теплоизоляция оборудования


2.6.7 Число трубок по наружной стороне шестиугольника определяем из зависимости


Теплоизоляция оборудования


2.6.8 Средний коэффициент теплоотдачи для всего пучка труб


Теплоизоляция оборудования


2.6.9 Теоретический коэффициент от пара к подсолнечному маслу


Теплоизоляция оборудования


2.6.10 Принимаем коэффициент использования поверхности теплообмена j=0,9. Тогда расчетный коэффициент теплопередачи


Теплоизоляция оборудования


2.6.11 Тепловая нагрузка аппарата


Теплоизоляция оборудования


2.6.12 Поверхность теплообмена


Теплоизоляция оборудования


2.6.13 Длина трубок


Теплоизоляция оборудования


2.6.14 Действительная поверхность теплообмена


Теплоизоляция оборудования


2.6.15 Расход греющего пара


Теплоизоляция оборудования

3. Конструкторский расчет


Основные размеры кожухотрубного теплообменного аппарата с неподвижными трубными решетками принимаем по ГОСТам 15119-79, 15120-79, 15121-79, 15122-79.

Размещение отверстий под трубы в трубных решетках и основные размеры принимаем по ГОСТ 15118-79.


3.1Определение диаметра окружности, описывающий пучок труб


Теплоизоляция оборудования


3.2 Определение диаметра патрубка, подводящего греющий пар


Теплоизоляция оборудования


3.3 Диаметр патрубка для отвода конденсата


Теплоизоляция оборудования


3.4 Определение диаметра патрубка для подвода подсолнечного масла


Теплоизоляция оборудования


3.5 Определение диаметра патрубка для отвода масла


Теплоизоляция оборудования

Теплоизоляция оборудования

Коэффициент гидравлического сопротивления пучка одного хода труб:


Теплоизоляция оборудования

Расчет на прочность деталей теплообменника


Принимаем материал крышки сталь IXI8H9T [s]=1251 кг/см і


3.6Толщина крышки плавающей головки


Теплоизоляция оборудования


3.7 Расчет шпилек, крепящих крышку плавающей головки.

Усилие, действующее на шпильки


Теплоизоляция оборудования


3.8 Диаметр трубной решетки


Теплоизоляция оборудования

4. Расчет теплоизоляции исходя из температуры воздуха помещения


4.1 Принимаем теплоизоляционный материал. Наиболее подходящим является савелит. Удельный вес g=450 кг/мі, коэффициент теплопроводности l=0,098 Вт/м, °К


4.2 Толщина слоя изоляции

Теплоизоляция оборудования


4.3 Определение толщены обечайки


Теплоизоляция оборудования

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: