Dimensionarea unui Schimbător de Căldură

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 52 în total

Cuvinte : 4977

Mărime: 3.76MB (arhivat)

Publicat de: Ducu David Dicu

Puncte necesare: 12

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Neagu A., Mandalopol Dan

Universitatea Ovidius Facultatea de fizica, Chimie si Inginerie chimica Specializarea Petrochimie

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

CUPRINS
I Date de proiectare 3
I.1. Cerinţe 3
I.2. Date constructive 4
II Introducere 5
II.1. Clasificarea schimbătoarelor de căldură 5
II.2. Schimbătorul de căldură cu fascicul tubular în manta 10
III Calculul sarcinii termice 15
III.1. Bilanţul termic 15
III.2. Temperaturile calorice şi proprietăţile fizice ale fluidelor 16
IV Calculul coeficienţilor parţial şi global de căldură 18
IV.1. Metoda Delaware 18
IV.2. Metoda Donohue 22
IV.3. Metoda Kern 25
V Determinarea ariilor de schimb de căldură exterioară şi interioară şi raportul dintre acestea 27
VI Calculul căderilor de presiune pe fiecare flux 28
VI.1. Căderea de presiune în tuburi 28
VI.2. Căderea de presiune în manta 28
VII Calculul diametrelor racordurilor 30
VIII Norme NTSM şi norme PSI ce trebuiesc respectate la realizarea unui schimbător de căldură 31
VIII.1.Norme de tehnica securităţii muncii 31
VIII.2.Verificarea recipientului asamblat 32
VIII.3.Funcţionarea şi exploatarea recipientului 33
VIII.4.Verificarea periodică 33
Concluzii 34
Anexe 35
Bibliografie 43

Extras din proiect

Cap.I. DATE DE PROIECTARE

Să se dimensioneze un schimbător de căldură de tip fascicul în manta cu ţevi netede pentru încălzirea ţiţeiului unui flux fierbinte de motorină grea.

I.1. Cerinţe

1. Sarcina termică a schimbătorului

2. Calculul coeficienţilor parţial şi global de transfer de căldură ( prin metodele Donohue, Delaware şi Kern)

3. Aria de schimb de căldură exterioară a schimbătorului de căldură şi raportul arie exterioară/arie interioară

4. Căderile de presiune pe fiecare flux

5. Calculul şi caracteristicile şicanelor

6. Desen la scară

Fluid Ţiţei

(în ţevi) Motorină grea

(în manta)

Debit [t/h] 310 130

Temperatura de intrare [ ] 180 330

Temperatura de ieşire [ ] 210 se calculează

0,890 0,840

Factorul de caracterizare K 11,8 12

Presiunea absolută pe circuit [bar] 15 5

I.2. Date constructive

Tuburile fasciculului au următoarele dimensiuni:

L = 4 m

di = 18 mm

de = 20 mm

Material oţel carbon OL 35

Numărul de treceri:

-două în tuburi pentru ţiţei

-una în manta pentru motorină

Şicane tip segment de cerc aproximativ 25% din diametrul interior al mantalei

Unghiul la centru φ = 135 °

Şicane transversale cu grosimea de 5 mm.

Cap.II. INTRODUCERE

Schimbătoarele de căldură sunt aparate în care are loc transferul de căldură de la un fluid cu o temperatură mai ridicată (agent termic primar), către un fluid cu o temperatură mai coborâtă (agent termic secundar), în procese de încălzire, răcire, condensare, vaporizare sau procese termice complexe.[3]

II.1. Clasificarea schimbătoarelor de căldură

Clasificarea schimbătoarelor de căldură se poate face din mai multe puncte de vedere:

a) Clasificare după procesul principal de transfer de căldură

Se deosebesc numeroase clase de aparate, ca de exemplu: preîncălzitoare, răcitoare, condensatoare, răcitoare-condensatoare, refierbătoare, vaporizatoare, cristalizatoare, recuperatoare, regeneratoare (schimbătoare de căldură propriu-zise).

Într-o instalaţie DA, de exemplu, schimbătorul de căldură motorină-ţiţei nu se numeşte nici preîncălzitor de ţiţei nici răcitor de motorină, ci schimbător de căldură propriu-zis sau regenerator, pentru că ambele procese de transfer de căldură sunt importante. Prin preîncălzirea ţiţeiului se urmăreşte reducerea consumului de combustibil la cuptor, iar prin răcirea motorinei se urmăreşte reducerea ulterioară a consumului de agent de răcire, pentru realizarea temperaturii de depozitare. Un răcitor de motorină cu aer, de exemplu, nu este un încălzitor de aer, pentru că scopul transferului de căldură corespunzător nu este încălzirea aerului atmosferic. Schimbătorul motorină-ţiţei este un regenerator de căldură, pentru că el realizează, pe circuitul ţiţei-produse, o recirculare de căldură din avalul în amontele sursei calde (gazele de ardere din cuptor).