Теплообменник

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химической технологии

Допускаю к защите

Руководитель доцент каф. ХТ

Губанов Н.Д.

^{И.О.Фамилия}

Рассчитать и подобрать двухсекционный пластинчатый теплообменник

для охлаждения пивного сусла

^{наименование темы}

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Технологическое оборудование

1.000.00.00 ПЗ

^{обозначение документа}

Выполнил студент группы ТПП-04-1 _______ .

^{шифр подпись И.О.Фамилия}

Нормоконтролер ________________ .

 ^{подпись И.О.Фамилия}

Курсовой проект защищен

с оценкой____________

Иркутск

2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Технологический расчет

1.1 Общий тепловой баланс

1.2 Расчет ориентировочной поверхности теплопередачи. Выбор теплообменного аппарата

1.3 Уточненный расчет теплообменного аппарата

1.3.1 Расчет коэффициентов теплоотдачи в секции водяного охлаждения

1.3.2 Расчет коэффициентов теплоотдачи в рассольной секции

1.4 Необходимая поверхность теплопередачи

2 Гидравлический расчет

2.1 Расчет гидравлических сопротивлений

2.1.1 Секция водяного охлаждения

2.1.2 Секция рассольного охлаждения

Список литературы

Введение

Для расчета и подбора нормализированного теплообменного аппарата составим и рассчитаем тепловой баланс из которого определим тепловую нагрузку теплообменного аппарата и расход теплоносителя. Рассчитаем среднюю разность температур, выберем по опытным данным ориентировочный коэффициент теплопередачи. Рассчитаем ориентировочное значение поверхности теплообмена и по нему выберем стандартный теплообменник. Произведем уточненный расчет стандартного теплообменника: уточним коэффициенты теплоотдачи для горячего и холодного теплоносителя и уточненный расчет коэффициента теплопередачи. Сопоставим поверхности теплообмена расчетной и нормированной. Произведем гидравлический расчет.

Теплообменные аппараты применяются для проведения теплообменных процессов (нагревание или охлаждение). В данном курсовом проекте мы рассчитываем рекуперативный теплообменник, в котором теплоносители разделены стенкой и теплота передается от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку.

Предложено на расчет пластинчатый теплообменный аппарат. Поверхность теплообмена в таком аппарате образована набором штампованных гофрированных пластин. Сами аппараты могут быть разборными, полуразборными и неразборными (сварными).

Разборные теплообменники могут работать при давлении 0,002 – 1,0 МПа и температуре рабочих сред от -20 до +180 ºС, полуразборные – при давлении 0,002 – 2,5 МПа и той же температуре; неразборные (сварные) аппараты могут работать при давлении 0,0002 – 4,0 МПа и температуре от – 100 до +300 ºС.

Пластинчатые теплообменники широко используются в пищевой промышленности в качестве нагревателей, холодильников, а также комбинированных теплообменников для пастеризации и стерилизации.

Пластинчатые теплообменники компактны, обладают большой площадью поверхности теплоотдачи, достигающаяся гофрированием пластин.

Эффективность обусловлена большой величиной отношения площади теплопередачи к объему теплообменника. Это достигается высокими скоростями теплоносителей, а также турбулизации потоков гофрированными поверхностями пластин и низкому термическому сопротивлению стенок пластин.

Эти теплообменники изготовляют в виде модулей, из которых может быть собран теплообменник с площадью поверхности теплопередачи, необходимой для осуществления технологического процесса.

К недостаткам относятся сложность изготовления, возможность загрязнения поверхности пластин взвешенными в жидкости твердыми частицами.

1          Технологический расчет

1.1 Общий тепловой баланс

Тепловой поток через пластины водяной секции:

 (1.1)

Тепловой поток через пластины рассольной секции:

  (1.2)

 

Принимаем конечную температуру воды 40°С.

Разность температур охлаждаемого сусла и воды:

Разность температур охлажденного сусла и воды:

Средняя разность температур теплообменивающихся жидкостей при противотоке:

Разность температур охлаждаемого сусла и рассола:

Разность температур охлажденного сусла и рассола:

Средняя разность температур теплообменивающихся жидкостей в рассольной секции: