Выбор конструкционного материала

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО '' ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ХИМИКО - ТЕХОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ''

 

Кафедра процессов и аппаратов химической технологии

 

Курсовой проект

 

Тема: ''Кожухотрубный теплообменник для конденсации 12000 кг/ч паров

метилового спирта''

 

 

Выполнила студентка

3 курса 1 группы

Николичева Виктория Игоревна

 

Проверил

Шибашов Антон Владимирович

К.Т.Н., старший преподаватель.

 

Иваново

2014
Министерство образования и науки Российской Федерации

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО - ТЕХОЛОГИЧСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Неорганической химии и технологии

Кафедра: Технологии неорганических веществ

Специальность: Технология неорганических веществ

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой Липин А. Г.

" "

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по дисциплине "Процессы и химической технологии"

Студентке 3 курса 1 группы Николичевой Виктории Игоревне.

1. Тема проекта: Кожухотрубный теплообменник для конденсации 12000 кг/ч паров метилового спирта.

2. Исходные данные: Концентрация метилового спирта в растворе 40%. Охлаждающий агент - вода. Начальная температура воды 20 °С, конечная - 37 °С.

Конденсация проводится при атмосферном давлении.

3. Объем выполнения: Тепловой и гидравлический расчеты аппарата; подбор нормализованных конструктивных элементов (днища, фланцы и т.д.). Подобрать стандартный насос для обеспечения необходимого расхода хладагента.

4. Расчетно-пояснительная записка, чертеж аппарата в двух проекциях с разработкой узла.

5. Срок сдачи законченного проекта ______ 6. Дата выдачи задания _______

7. Руководитель: Шибашов Антон Владимирович

8. Задание принял(а) к исполнению ______ студент(ка) Николичева В.И. _____

 

 

Введение

Конденсация паров может осуществляться либо охлаждением паров, либо охлаждением и сжатием одновременно. По способу охлаждения различают конденсаторы смешения и поверхностные конденсаторы. В конденсаторах смешения пар непосредственно соприкасается с охлаждающей водой и получающийся конденсат смешивается с последней. В поверхностных конденсаторах тепло отнимается от конденсирующегося пара через стенку. Наиболее часто пар конденсируется на наружной поверхности труб, омываемых с другой стороны водой или воздухом. Недостатком поверхностных конденсаторов является большая металлоемкость и большой расход охлаждающего агента. Последнее объясняется тем, что стенка, разделяющая участвующие в теплообмене среды, оказывает добавочное термическое сопротивление. Это вызывает необходимость повышения средней разности температур. В качестве поверхностных конденсаторов наиболее часто используются кожухотрубные теплообменники. Они представляют из себя пучок труб, концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем разваль­цовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причем один из теплоносителей движется по трубам, а другой - в пространстве между кожухом и трубами.

Кожухотрубные теплообменники могут быть с неподвижной трубной ре­шеткой или с температурным компенсатором на кожухе, вертикальные или горизонтальные. В соответствии с ГОСТ 15121-79, теплообменники могут быть двух- четырех - и шестиходовыми по трубному пространству.

Достоинствами кожухотрубных теплообменников являются: компакт­ность; легкость очистки труб изнутри, а недос­татками - трудность пропускания теплоносителей с большими скоростями; трудность очистки межтрубного пространства и трудность изготовления из материалов, не допускающих развальцовки и сварки.

 

 

Технологическая схема

 

Пары метилового спирта поступают в межтрубное пространство теплообмен­ника ТО. В трубное пространство с помощью центробежного насоса ЦН подается охлаждающая вода. За счет нагревания воды на поверхности труб происходит конденсация паров метилового спирта и конденсат самотеком поступает в приемную емкость ПЕ, а вода сбрасывается в канализацию или использу­ется в качестве оборотной

 

 

ТО

 

 

Рис. 1 Технологическая схема установки для конденсации паров метилового спирта

 

 

Выбор конструкционного материала

Так как метиловый спирт является неагрессивным веществом, то в качестве конструкционного материала выбираем сталь Ст3 ГОСТ 380-94, устойчивую в неагрессивных средах при температурах до 200 °С.