Анализ и расчет рекуперативного теплообменного аппарата (теплообменник «труба в трубе»)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ 5
2. ВЫБОР ТЕПЛООБМЕННИКА И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ РАСЧЕТОВ 8
2.1. Выбор теплообменника 8
2.2. Выбор теплоносителя 9
2.3. О теплообменнике «труба в трубе» 10
3. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА 13
3.1. Исходные данные для расчетов по варианту 13
3.2. Тепловой расчет 14
3.2.1.Суть и задачи теплотехнического расчета теплообменника 14
3.2.2. Средние или определяющие температуры теплоносителей 15
3.2.3. Расчет расходов теплоносителей 16
3.2.4. Расчет теплоотдачи 17
3.2.5. Расчет температурных напоров 18
3.2.6. Расчет поверхности теплообмена и других конструктивных параметров 20
3.3. Гидродинамический расчет 22
3.3.1. Задачи гидродинамического расчета теплообменного аппарата 22
3.3.2. Расчет гидравлического сопротивления 23
3.3.3. Расчет мощностей для перемещения теплоносителей 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 29





 

ВВЕДЕНИЕ
В современном промышленном производстве довольно большое распространение имеют теплообменные аппараты. В самых различных областях техники постоянно возникает необходимость в разработке и создании таких аппаратов. Теплообменным аппаратом (теплообменником) принято называть устройство для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. При этом вариант выбираемой конструкции теплообменника зависит от требований конкретной решаемой задачи.
Теплообменные аппараты, применяемые на промышленных предприятиях, или непосредственно входят в состав технологического оборудования, или выполняют вспомогательную роль. Например, их можно использовать для подвода теплоты к теплоносителю вне теплоиспользующей установки, или для отвода вторичной теплоты отработавших теплоносителей.
Важная часть выбора стандартного, или конструирования нового теплообменного аппарата является выполнение его конструктивного расчета: определение основных геометрических размеров конструируемого аппарата и произведение поверочного расчет проектируемого аппарата, с целью проверки, соответствует ли он исходным требованиям.
Такие работы можно выполнить, имея необходимые знания о существующих вариантах конструкций теплообменников и об их технических характеристиках. При этом важнейшей частью работы являются теплотехнические расчеты теплообменных аппаратов, для выполнения которых нужны умение пользоваться справочной и нормативной литературой, и, как следствие, умение выполнять на практике конструирование и расчет теплообменника.
Целью настоящей курсовой работы является приобретение таких навыков, научиться выбирать, соответственно поставленной технической задаче, рациональную конструкцию теплообменника и выполнять его теплотехнический и гидротехнический расчет.
Среди множества разных конструкций теплообменных аппаратов, наиболее просты и надежны в работе рекуперативные теплообменники. В таких теплообменниках (как и всех рекуперативных аппаратах) первичный и вторичный теплоноситель непосредственно не контактируют.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненный анализ и расчет одного из основных вариантов конструкций рекуперативных теплообменных аппаратов (теплообменник «труба в трубе») и сведения об их технических данных позволили приобрести исходные знания об этом виде теплотехнической аппаратуры. В процессе выполнения курсовой работы удалось узнать также о принципах выбора их вида и типоразмера, выбора вспомогательных технических средств (в частности насосов для прогонки теплоносителя по необходимой мощности) для обеспечения их стабильной работы.
Расчет состоит из конструктивного и поверочного расчета.
Методика выполненного конструктивного расчета рекуператора дает представление о предпосылках и последовательности определения основных геометрических размеров рекуператора, соответствующих исходным данным на проектирование.
Метод поверочного расчета теплообменника позволяет определить не только требуемые в данной работе параметры. При необходимости можно рассчитать температуры греющего и нагреваемого теплоносителей на выходе из рекуператора, если известны их расходы и начальные температуры, а также основные геометрические размеры теплообменника.