Расчет аппарата воздушного охлаждения Последовательность расчета

Аннотация

В курсовой работе рассчитывается аппарат воздушного охлаждения, работающий в составе установки для ректификации уксусной кислоты.

В проект вошли следующие пункты:

- рассмотрение области применения аппарата;

- описание схемы производства;

- устройство аппарата;

- технологический расчет;

- расчетно-конструкторский расчет.

Курсовой проект включает:

- рисунков – 7;

- таблиц – 1;

- литературных источников – 8.

Графическая часть проекта:

- чертеж общего вида АВГ;

- сборочный чертеж секции АВГ;

- чертеж крышки;

- чертеж лопасти вентилятора;

- чертеж муфты;

- чертеж трубной решетки;

- чертеж двутавра.

Введение

Аппараты воздушного охлаждения в силу своей универсальности и экономичности имеют достаточно широкую область применения. Они работают в установках синтеза аммиака, крекинга и реформинга углеводородов, в производстве метанола, хлорорганических продуктов, в производстве метанола и многих других. В данном случае рассматривается аппарат, используемый в качестве дефлегматора в схеме ректификации уксусной кислоты.

Целью данного курсового проекта является определение необходимой поверхности теплопередачи, выборе типа аппарата и нормализованного варианта конструкции, а также прочностной расчет элементов аппарата и выбор привода.

При выборе теплообменника необходимо учитывать:

- тепловую нагрузку аппарата;

- температуру и давление, при которых должен осуществляться процесс;

- агрегатное состояние и физико-химические свойства теплоносителей;

- условия теплоотдачи;

- возможность загрязнения рабочих поверхностей;

- простота и компактность конструкции;

- расход металла на единицу теплообменной поверхности;

- стоимость изготовления и эксплуатационные расходы.

Грамотный выбор типа и размера каждого теплообменного аппарата, правильная его установка и рациональная эксплуатация существенным образом влияет на величину первоначальных затрат при сооружении установок и последующих эксплуатационных расходов. Также особое внимание следует уделить вопросу условий и способов регулирования температуры технологических потоков.

1. Машинно-аппаратурная схема установки

Машинно-аппаратурная схема изображена на рисунке 1.

Рисунок 1

Данная установка включает в себя две ректификационные колонны непрерывного действия. Сырая уксусная кислота поступает в испаритель 1, откуда ее пары попадают в ректификационную колонну 3 на тарелку, расположенную несколько выше середины. Пары разбавленной уксусной кислоты проходят в дефлегматор 4 и далее в холодильник 5; пары концентрированной уксусной кислоты и высококипящих примесей отбирают из нижней части колонны и направляют в малую колонну 8, где происходит очистка.

В колонне 8 пары уксусной кислоты освобождаются от гомологов и прочих высококипящих примесей и конденсируются в дефлегматоре 9 и в холодильнике 10.

Если не требуется ледяная кислота большой чистоты, пары из нижней части колонны 3 можно частично или полностью конденсировать в холодильнике 6. этот же холодильник служит для взятия проб. Кубовые остатки из колонн 3 и 8 периодически спускают в приемники 2 и 7.

Рассматриваемый аппарат занимает позицию 9.

2. Конструкция аппарата воздушного охлаждения

2.1 Устройство и принцип работы аппарата воздушного охлаждения

Аппарат воздушного охлаждения, изображенный на рисунке 2, состоит из следующих основных узлов:

- теплообменных секций;

- осевого вентилятора с приводом;

- устройств для регулирования расхода охлаждающего воздуха;

- опорных и оградительных конструкций.

Рисунок 2

1 – привод вентилятора; 2 – коллектор; 3 – колесо вентилятора; 4 – узел увлажнения воздуха; 5 – диффузор; 6 – металлоконструкция; 7 – секция; 8 – штуцера подвода и отвода охлаждаемой жидкости; 9 – жалюзи; 10 – устройство управления жалюзи

Основным элементом аппаратов охлаждения являются теплообменные секции, теплообменную поверхность которых компонуют из оребренных труб, закрепленных в трубных решетках в четыре, шесть либо восемь рядов. Трубы обычно располагают по вершинам равностороннего треугольника, так как коридорное расположение обеспечивает намного более низкую теплоотдачу. К трубным решеткам присоединены крышки, внутренняя полость которых служит для распределения охлаждаемого потока жидкости по трубам. По сторонам секций установлены боковые рамы, которые удерживают трубы, трубные решетки и крышки в определенном положении. Секции располагают горизонтально, вертикально или наклонно, что определяет тип АВО.

Охлаждение различных жидких теплоносителей осуществляется за счет теплообмена с воздухом. Процесс достаточно интенсивный, так как используются оребренные трубы, оснащенные турбулизаторами воздушного потока (рисунок 3), площадь наружной поверхности которых в 10 - 25 раз больше площади их внутренней поверхности.

Рисунок 3

а – трубы с накатанным оребрением; б – с завальцованным оребрением; в – L-обертка; г – двойная ступенчатая L-обертка; д – трубы с накатанным оребрением с разрезными ребрами; е – с накатанным оребрением с разрезными ребрами формы «полуинтеграл»; ж – с накатанным оребрением с разрезными ребрами зигзагообразной

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать