Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: «Спроектировать кожухотрубный теплообменник для конденсации паров метанола в составе ректификационной установки»

Название: «Спроектировать кожухотрубный теплообменник для конденсации паров метанола в составе ректификационной установки»
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 14:11:33 14 апреля 2012 Похожие работы
Просмотров: 86 Комментариев: 11 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: с., 7 рис., 3 табл.,

1 приложение, 7 источников.

Графические материалы: технологическая схема установки, сборочный чертёж аппарата, сборочные чертежи узлов – всего 3 листа формата А1.

Тема проекта: « Спроектировать кожухотрубный теплообменник для конденсации паров метанола в составе ректификационной установки ».

Приведены теоретические основы и особенности процесса теплообмена, выполнены технологические, проектные и прочностные расчеты, расчет гидравлического сопротивления, обоснован выбор материалов для изготовления аппарата.

Расчетами на прочность и герметичность показана надёжность работы запроектированного аппарата.

Ключевые слова: АППАРАТ, УСТАНОВКА, МЕТАНОЛ, КОНДЕНСАТОР, ТРУБНЫЙ ПУЧОК, РАСЧЁТ, ОПОРА.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

1. Теоретические основы разрабатываемого процесса. 6

Обоснование выбора конструкции аппарата и материалов

2.Технологические и проектные расчеты аппарата 10

2.1 Описание технологической схемы установки 10

2.2 Устройство и принцип работы аппарата 11

2.3 Материальные балансы и технологические

расчеты 13

2.4 Конструктивные расчеты 20

2.5 Тепловые балансы и расчеты 24

2.6 Гидравлическое сопротивление аппарата 26

3. Прочностные расчеты аппарата 29

3.1 Расчет толщины стенки аппарата 29

3.2 Расчет толщины стенки крышки аппарата 32

3.3 Расчет и выбор опоры 33

Список литературы 36

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Процессы и аппарата, общие для различных отраслей химической технологии, получили название основных процессов и аппаратов. В химической промышленности осуществляются разнообразные процессы, в которых исходные материалы в результате химического взаимодействия, представляют глубокие превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и состава веществ. Наряду с химическими реакциями, являющимися основной химико-технологический процессов, последние обычно включают многочисленные физические (в том числе и механические) и физико-химические процессы.

К таким относятся: перемещение жидкостей и твёрдых материалов, изменение и классификация последних, сжатие и транспортирование газов, нагревание и охлаждение веществ, их перемешивание, разделение жидких и газовых неоднородных смесей. При этом способ проведения указанных процессов часто определяет возможность осуществления, эффективность и рентабельность производственного процесса в целом.

Теплообменное оборудование составляет основу аппаратного парка большинства химических и нефтехимических производств. Поэтому рациональное проектирование этого типа оборудования и установок в целом с применением современных методов технологических расчётов и расчётов на прочность и надёжность существенно скажется на технико-экономических показателях производства в целом.

Задачей данного курсового проекта является разработка теплообменного аппарата для конденсации паров метанола в составе ректификационной установки.

1. Теоретические основы разрабатываемого процесса.

Обоснование выбора конструкции аппарата и материалов

Теплообменом называется процесс переноса теплоты происходящий между телами, имеющими различную температуру. При этом теплота переходит самопроизвольно от более нагретого к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, а томами и свободными электронами, в результате, которого интенсивность движения частиц более нагретого тела снижается, а менее нагретого возрастает. В результате передачи теплоты происходит и рассматриваемый в данной работе процесс нагревания.
Тела, которые участвуют в теплообмене, называются теплоносителями.
Теплообменные процессы могут происходить только при наличии разности температур между теплоносителями, т. е. разность температур - движущая сила процесса теплообмена.
Немаловажным фактом является также направление движения теплоносителей. От него сильно зависит характер процесса. Существует несколько схем движения потоков теплоносителей. Прямоточная схема — горячий теплоноситель взаимодействует с холодным через стенку, при этом потоки направлены параллельно друг другу и в одном направлении, противоточная - потоки параллельны, но направлены в противоположные стороны, и перекрёстная потоки направлены под углом относительно друг друга.

Расчет теплообменного аппарата включает определение необходимой поверхности тепло пере дачи, выбор типа аппарата и нормализованного варианта конструкции, удовлетворяющих заданным технологическим условиям оптимальным образом. Необходимую поверхность теплопередачи определяют из основного уравнения теплопередачи:

(1.1)

где:

F – площадь теплообмена , м2 ;

∆tср – средняя температура процесса;

К – коэффициент теплоотдачи;

Q – тепловая нагрузка.
тепловую нагрузку Q в соответствии с заданными технологическими условиями находят по одному из следующих уравнений:
Если агрегатное состояние теплоносителей не меняется:

Q = G·С·(t1 - t2 ) (1.2)

При конденсации насыщенных паров без охлаждения конденсата:

Q = G·г (1.3)

При конденсации перегретых паров с охлаждением конденсата:

Q = G·(I1 - с2 t2 ) (1.4)


где I — энтальпия перегретого пара
Материалы для изготовления химических аппаратов и машин нужно выбирать в соответствии со спецификой их эксплуатации, учитывая при этом возможное изменение исходных физико-химических свойств материалов под воздействием рабочей среды, температуры и протекающих химико-технологических процессов. При выборе материалов для аппаратуры необходимо руководствоваться отраслевым стандартом ГСТУ 3-17-191-2000.
Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

Определяем запас поверхности по формуле [1]:

Δ= (2.23)

2.4 Конструктивные расчеты

По формуле [3]:

(2.24)

Определяем диаметры патрубков для рабочих сред при их параметрах (затраты, скорости и плотность)
Скорости движения теплоносителей:

-для жидкостей: 0,1 - 0,5 м/с - при самотёке;
0,5 - 2,5 м/с - в напорных трубопроводах;
- для пара 15 - 40 м/с;

Диаметр патрубка для входа паров метанола в аппарат (при плотности паров метанола ρn = 2,7 кг/м3 )

м;

Принимаем равным 125 мм .

Диаметр патрубка для выхода конденсата метанола (при плотности конденсата бензола ρa = 744 кг/м3 )

м.

Принимаем равным 100 мм.

Диаметр патрубка для входа воды в аппарат

м.

Принимаем равным 100 мм.

Диаметр патрубка для выхода воды из аппарата

м.

Принимаем равным 100 мм.

2.5 Гидравлическое сопротивление аппарата

Проверяем условия выбора уравнение для расчета коэффициенту трение жидкости по стенке труб. Так как значение критерия Рейнольдса равняется Rе = 4338, этот режим движения жидкости в трубках теплообменника есть переходной. Тогда коэффициент трения определяем по формуле:

Для приблизительных расчетов можно принимать следующие значения абсолютной шероховатости, мм:

Трубы стеклянные и чистые цельнотянутые из латуни и меди – 0,0015-0,01; стальные новые – 0,06-0,1;

Стальные, которые было в использовании, с незначительной коррозией – 0,1-0,2.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. 3.6 Расчет и выбор опоры

Определяем максимальные нагрузки.

Масса теплообменника согласно табл. 11.10[4]:

mисп =590 кг.

Масса жидкости в теплообменнике при гидроиспытании (полное заполнение):

mжж (2Vдн +0,785∙D2 lц ), (3.71)

где Vдн – объем эллиптического днища по ГОСТ 6533-78, м3 , Vдн =0,0352 м3 [2];

lц – длина цилиндрической обечайки, м;

ρж – плотность жидкости кг/м3 , ρж =1000 кг/м3 .

Mж =1000∙(2∙0,0352+0,785∙0,273∙4,5)=690 кг

Общая масса испарителя с жидкостью

m= mисп +mж = 590+690=1280 кг (3.72)

Переходим к весу:

G = m∙g= 1280∙9,81=43949 Н=0,0439 МН. (3.73)

Принимаем допущение о равномерном распределении нагрузки на две седловые опоры. Тогда поперечная сила над опорой и максимальный изгибающий момент в середине аппарата равны соответственно [2]:

Qmax =0,5∙Gmax =0,5∙0,0439=0,0219 МН=21,95 кН. (3.74)

Горизонтальная сила (перпендикулярная к оси аппарата):

P1 =K18 ∙Qmax =0,24∙0,0219=0,00527 MH, (3.75)

где К18 – коэффициент, определяемый по рис. 14.21 [2] как функция от угла (см. рис. 3.4).

Горизонтальная сила трения (параллельная оси аппарата):

Р2 =0,15∙Qmax =0,15∙0,0219=0,00328 MH. (3.76)

Площадь опорной плиты принимается конструктивно и должна удовлетворять условию

FnR =Qmax /[бет ] (3.77)

где [бет ] – допускаемое напряжение сжатия бетона фундамента, принимаемое в зависимости от марки бетона (СниП В-1-62):

Марка бетона…….. 500 300 200

[бет ], МПа ……….. 10 8 6


Принимаем [бет ]=8 МПа для марки бетона 300.

Расчетная площадь опорной плиты равна соответственно:

FпR =0,0219/8=0,00274 м2

Принимаем размеры плиты согласно ОСТ 26-1265-75 (см. рис. 3.4):

L1 = 620 мм – длина опорной плиты,

В1 = 260 мм – ширина опорной плиты.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

Рисунок 3.4 – Конструктивные элементы подвижной опоры:

I - с поперечными ребрами 2, расположенными по одну сторону продольного ребра 1;

II - с поперечными ребрами 2, расположенными по обе стороны продольного ребра 1.

Тогда фактическая площадь опорной плиты:

Fп =L1 ∙В1 =0,62∙0,26=0,161 м2 , что больше расчетной; (3.78)

Fп = 0,161 м2 > FпR =0,00274 м2 – условие выполнено.

При условии Fп > FпR напряжение сжатия бетона определяется по формуле:

бет = [бет ]∙ FпR / Fп =8∙0,00274/0,161=0,136 МПа (3.79)

Расчетная толщина опорной плиты:

SпR = (3.80)

где К19 – коэффициент, определяемый по рис 14.23 [2] в зависимости от отношения b/a, b/a=170/145=0,7 табл 14.5 [2];

b – ширина поперечных ребер,

а – расстояние между поперечными ребрами рис. 3.3;

п ] =196 МПа [2] - допускаемое напряжение для материала опорной плиты (сталь 16ГС),

К19 =0,2

.

Исполнительная толщина опорной плиты:

Sп > SпR + c = 4,7+4 = 8,7 мм, (3.81)

принимаем Sп =10 мм (во всех случаях Sп 10 мм).

Расчетная толщина ребра 1 (рис. 3.3) из условия прочности на изгиб и растяжение определяется по формуле:

= 0,0021 м (3.82)

Толщина ребер 1 и 2 (рис. 3.3) проверяют на устойчивость от действия нагрузки q. Нагрузке на единицу длины ребра:

(3.83)

Здесь lобш – общая длина всех ребер на опоре;

для опоры с расположением ребер по схеме II (рис. 3.3):

lобш =L+b∙m=0,6+0,17∙2=0,94 м (3.84)

где m – число ребер в опоре, m =2 шт.

q=1,2∙0,0219/0,94=0,0279 МН/м.

Расчетная толщина ребер из условия устойчивости:

, (3.85)

где - допускаемое напряжение на устойчивость, принимаемое из условия:

[кр ]=min{m /3; кр /5}=

= min {300/3=100 МПа;225/5=45 МПа}=45 МПа (3.86)

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

а в случае приварной опоры:

=0,5∙Р2 ∙(h1 +h2 )/W =0,5∙0,00328∙(0,1+0,25)/0,0046=0,125 МПа,

что меньше φ∙[]=147 МПа – условие выполнено.

Окончательно принимаем стандартную седловую опору с толщиной ребра Sp =6 мм. Конструктивные размеры, согласно ОСТ 26-1265-75 (условные обозначения см. рис 3.5):

D=273 мм; R=141 мм; S1 =6 мм, S2 =10 мм; L=290 мм; А1 =250 мм; l=190 мм; В=120 мм; L1 =310 мм, втулка для опоры М16,

Опора 20-141-1-II ОСТ 26-1265-75;

Лист опорный 4-141-ОСТ 26-1267-75.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

Рисунок 3.5 – Расчетная схема седловой опоры

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические методические рекомендации и контрольные задания для самостоятельной работы по курсу «Процессы и оборудование химических производств». Часть 2 Массообменные процессы и оборудование/Сост.: А.П.Врагов, Я.Э.Михайловский.- Сумы: Изд-во СумГУ, 2002.

2. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Лащинский А.А., Толчинский А.Р., Л., "Машиностроение", 1970 г., 752 стр. Табл. 476. Илл. 418. Библ. 218 назв.

3. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. чл.-корр. АН СССР П. Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с., ил.

4. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд – ние, 1981. – 382 с., ил.

5. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., "Химия", 1973., 752с.

6. ГОСТ 14249 – 89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.

7. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков. Ю. И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.:Химия, 1991 – 496 с.

Приложение А

(Спецификации к чертежам)

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya16:42:59 01 сентября 2019
.
.16:42:58 01 сентября 2019
.
.16:42:57 01 сентября 2019
.
.16:42:57 01 сентября 2019
.
.16:42:56 01 сентября 2019

Смотреть все комментарии (11)
Работы, похожие на Реферат: «Спроектировать кожухотрубный теплообменник для конденсации паров метанола в составе ректификационной установки»

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(265894)
Комментарии (3596)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru