Расчет контактного теплоутилизатора

ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ 10
3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ 21
4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 29
5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 42

Контактные теплообменники получили широкое распространение при конденсации паров, охлаждении газов водой, нагревании воды газами, охлаждении воды воздухом, мокрой очистке газов и в других. Целесообразно их использовать и в качестве теплоутилизаторов, так как с уходящими газами котельных, ТЭЦ, теплопотребляемого оборудования теряется значительное количество теплоты.
При охлаждении дымовых газов в контактных аппаратах экономия тепла обеспечивается как за счет снижения температуры уходящих газов, так и за счет теплоты конденсации содержащихся в них водяных паров.
При сжигании жидкого или твердого топлива, содержащего сернистые соединения, и охлаждении уходящих газов ниже точки росы происходит конденсация паров серной кислоты. Эффективность КТУ снижается с увеличением температуры воды на входе, поэтому их применение рекомендуется при температурах воды на входе не выше 35 °С.
По назначению контактные теплообменники можно подразделить на охладители или нагреватели газа (жидкости), увлажнители или осушители газа и др. Они могут иметь одну или несколько взаимодействующих зон, в которых протекают процессы однофазного нагрева (охлаждения), испарения, конденсации, кристаллизации либо устанавливается динамическое равновесие между энергоносителями.
По конструктивному оформлению среди контактных теплообменников можно выделить: контактные теплоутилизаторы с активной насадкой, полые скрубберы, насадочные скрубберы, барботажные или тарельчатые колонны, скрубберы с подвижным слоем шаровой насадки, трубы Вентури, контактные теплоутилизаторы с активной насадкой.
К основным особенностям работы контактных теплообменников можно отнести следующее:
1) процессы охлаждения или нагрева сред сопровождаются массообменном;
2) нагрев или охлаждение сред происходит до определенного температурного предела, после достижения которого устанавливается динамическое равновесие;
3) нормальная работа теплообменника возможна в относительно узком диапазоне параметров, определяемом конструкцией аппарата, соотношением расходов сред, их взаимным направлением, скоростями, способами распределения, уносом и другими факторами;
4) процессы формирования поверхности контакта между газом и жидкостью имеют стохастический характер, определяемый гидродинамическими и тепловыми режимами аппаратов.

Задачей курсового проекта является проектирование контактного теплоутилизатора, с этой целью проводится тепловой, конструктивный, гидравлический и экономический расчеты.
В них определяется поверхность теплообмена для передачи заданного количества теплоты, проводится выбор типоразмера теплоутилизатора, определяется количество аппаратов, высоты засыпки насадки в КТУ, проводится анализ влияния размеров насадки на потребляемую мощность, необходимую для продувки газа через КТУ и выбор наиболее экономически целесообразного варианта насадки.
Курсовой проект состоит из двух частей: расчетно-пояснительной записки и графической части.