Расчет диаметров штуцеров

Кожухотрубчатый теплообменник имеет как минимум четыре штуцера (патрубка): для ввода греющего пара, для вывода конденсата греющего пара и два штуцера для ввода - вывода сырья (нагреваемой жидкости).

Диаметры штуцеров определяются по уравнению расхода с учетом пропускной способности штуцера (производительности) и допустимой скорости жидкости или пара. Внутренний диаметр штуцера для подвода греющего пара d_n, м:

d_n = =0,11м, принимаем 133*4 мм (40)

где ρ_п - плотность греющего пара, кг/м³, определяется по таблицам пара по давлению греющего пара;

w_n - скорость пара в штуцере; задаемся w_n= 20 50 м/с.

Внутренний диаметр штуцера для отвода конденсата греющего пара d_K:

d_k = , принимаем 25*2 мм (41)

где ρ_к— плотность конденсата греющего пара, кг/м³, определяется по таб­лицам свойств воды на линии насыщения при температуре конденсации пара t_s;

w_K- скорость конденсата в штуцере; задаемся w_K =1,5 2 м/с.

Внутренний диаметр штуцеров для ввода - вывода нагреваемой жидкости d_ж:

d_ж = , принимаем 57*2.5 мм (42)

где ρ_ж- плотность нагреваемой жидкости, кг/м³;

- скорость жидкости в штуцере; задаемся = 1,5 2 м/с.

Значения рассчитанных внутренних диаметров штуцеров d_n ,d_k и d_ж стандартизируются по наружным диаметрам d_н в соответствии с ГОСТ 9941 или ГОСТ 8731. Для этого выбирается (по ГОСТ) труба с таким d_н, чтобы ее внутренний диаметр d_e был равен рассчитанному, либо больше него.

Вопросы стандартизации

Перечень использованных ГОСТов - отраслевых руководящих технических материалов для курсового проектирования по процессам и аппаратам пищевыхпроизводств.

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы

ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам

ГОСТ 2.201-80 ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов

ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы

ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы

ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии

ГОСТ 2.304-81 ЕСКД. Шрифты чертежные

ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения - виды, разрезы, сечения

ГОСТ 2.315-68 ЕСКД. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей

ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, тех­нических требований и таблиц

ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схемы виды и типы. Общие требования к выполнению.

ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения

ГОСТ 3.1120-83 ЕСТД. Общие правила отражения и оформления требований

безопасности труда в технологической документации

ГОСТ 6533-83 Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов.

ГОСТ 7.1-84 СИБИД. Библиографическое описание документа. Общие требования и правила оформления.

ГОСТ 7.9-95 СИБИД. Реферат и аннотация. Общие требования.

ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин.

ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования.

ГОСТ 9941-81 Трубы бесшовные холодно- и тепло деформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия

ГОСТ 9617-76 Сосуды и аппараты. Ряды диаметров.

ОСТ 26-426-89 Фланцы для аппаратов стальные плоские приварные. Основные размеры.

ОСТ 26-829-83 Фланцевые соединения арматуры и трубопроводов. Минхимнефтемаш. М., 1983.

Р 50-77-88 ЕСКД Рекомендация. Правила выполнения диаграмм.

Вопросы охраны труда и техники безопасности

Общие требования безопасности производственного оборудования отвечает ГОСТу 12.2.003-91.

«Оборудование производственное», который является основой для установления требования безопасности в технических условиях, эксплуатационных и других «инструкторских документах на производственное оборудование, конкретных групп, видов, моделей.

Основные положения:

1.Производственное оборудование должно быть безопасно при монтаже, экс­плуатации и ремонте, а также при транспортировке и хранении. Оно должно быть пажаровзрывобезопасным.

2. Все виды производственного оборудования должны охранять окружающую среду от загрязнения выбросами вредных веществ выше установленных норм.

3.Обеспечение надежности, а также исключение опасности при эксплуатации в пределах, установленных технической документацией.

4. Материалы, применяемые в конструкции производственного оборудования, не должны быть опасными и вредными. Не допускается использование веществ и материалов, не прошедших проверки на пожаровзрывоопасность.

5.Выделение оборудованием тепла в производственных помещениях не долж­но превышать предельно допустимых концентраций в рабочей зоне.

6.Для обеспечения безопасности основного оборудования при его эксплуата­ции дополнительно предусматривают защитные устройства.

Для защиты от действия опасных факторов принимаются коллективные и индивидуальные средства защиты, которые можно разделить на 4 группы:

1)оградительные;

2)предохранительные;

3)сигнализационные устройства;

4)дистанционные устройства.

Заключение

В результате расчета определены основные размеры кожухотрубчатого теплообменника и энергетические затраты на проведение процесса теплообмена (расход нагревающего агента - насыщенного водяного пара), произведен конструктивный расчет теплообменника. Разработана технологическая схема теплообменного аппарата, для нагревания яблочного сока.

Список используемой литературы

1. МУ Лобанов А.А., Константинов Е.Н. Курсовое проектирование кожухотрубчатого теплообменника-подогревателя, КубГТУ, 2004-,20 с.

2. МУ Задания к контрольным работам по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств» для студентов заочной формы обучения по специальностям : 0517, 0639, 1002, 1003, 1005-1008,1719. Краснодар,1984.

3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии : Учебник для вузов. 15-е изд., стереотипоное. Перепечатка с девятого издания 1973 г. – М.: ООО «ИД Альянс», 2009. – 753 с.