Теплообменник проектирование

При проектировании и выборе теплообменной аппаратуры для блока очистки газов от сероводорода очень важно правильно выбрать температурный интервал нагреваемых и охлаждаемых потоков. Теплообменники устанавливают на потоке насыщенного кислыми газами раствора МЭА для его нагрева перед поступлением в отгонную колонну за счет тепла регенерированного раствора МЭА, выходящего из нижней части колонны. Неправильно рассчитанная и выбранная теплообменная аппаратура может вызвать увеличение эксплуатационных затрат на пар, используемый на регенерацию раствора МЭА. В работе [36] приведен подробный расчет оптимального теплообмена на установках очистки газа от НаЗ и СО 2, но он требует значительного времени. На основании обобщения данных опыта эксплуатации блока очистки газов на установках гидроочистки обнаружено, что оптимальной температурой на входе в колонну является 90—100 С (15% раствор МЭА и степень насыщения кислыми газами 0,3— 0,4 моль/моль). Регенерированный раствор МЭА охлаждается в теплообменнике от 115—120 до 60—70 °С. [c.89]

Рисунок 3.2 - Пакет пластин 3.2.2 Определение основных размеров корпуса аппарата Согласно консультациям с работниками Ново-Уфимского нефтеперерабатывающего завода, которые проводили внутренний осмотр теплообменного аппарата, расстояние между пакетом пластин и стенкой аппарата должно быть таким, чтобы мог пройти человек, т.е. не меньше 500 мм. Поэтому для дальнейшего проектирования теплообменника внутренний диаметр корпуса аппарата был принят равным

Доля теплообменного оборудования в химических производствах достаточно высокая. Например, каждая из ректификационных колонн, как минимум, снабжена двумя теплообменниками конденсатором и кипятильником. Их количество может быть намного больше, если на стадии проектирования принимаются меры по рациональному использованию энергии. Это многоступенчатая конденсация пара, промежуточные холодильники и т. д. От эффективной работы теплообменной аппаратуры существенно зависит степень использования тепловой энергии. Важно не только точно рассчитать теплообменник, но и обеспечить нормальные условия эксплуатации с высокими коэффициентами теплопередачи. Несмотря на простоту конструкции и достаточную изученность процесса теплопереноса, эксплуатация теплообменной аппаратуры в промышленных условиях довольно напряженная. Трудность состоит в обеспечении высоких коэффициентов теплопередачи, что часто покрывается большими запасами по поверхности тепло- [c.377]

Чертежи общего вида теплообменников. При курсовом проектировании выполняются чертежи главным образом наиболее широко применяемых теплообменных аппаратов типа труба в трубе , кожухотрубчатых, спиральных и смешения. [c.211]

Однако имеющимся разработкам присущи два крупных не- достатка. Во-первых, нет единой системы алгоритмов и программ для решения задач оптимизации на всех уровнях объектов (от- i дельный аппарат, теплообменник, система теплообменников, совокупность теплообменников предприятия, отраслевой парк теплообменников, общегосударственный парк теплообменников), поэтому оптимизация аппаратуры, выполняемая при решении каждой отдельной задачи, осуществляется без учета результатов оптимизации, полученных при решении других задач. Во-вторых, применяемые в проектировании алгоритмы и программы несовместимы по критериям оптимальности, полноте и точности элементов теплового, гидравлического, конструктивного и экономического расчетов. Они имеют недостаточную область приложения V по процессам теплообмена, конструкциям аппаратов, схемам тока сред в аппаратах и теплообменниках и по ряду других признаков Если исходить из ориентировочной цифры Ю " частных алгоритмов, требуемых для оценки эффективности работы всех возможных, в том числе и перспективных, вариантов теплообменников, то нетрудно определить, что сейчас имеется таких алгоритмов в триллион раз меньше. Поэтому идти по пути накопления большого числа частных алгоритмов по меньшей мере бесперспективно и связано с распылением сил и большими расходами. [c.309]

Если программа предусматривает конструкторский расчет теплообменника (проектирование нестандартного аппарата), то на печать выдаются размеры входных и выходных патрубков Л. 4-5, Л, 4-34], внешний и внутренний диаметры труб, шаг труб, шаг перегородок, вырез в перегородках Л. 4-3, Л. 4-6], а при машинной разбивке трубной решетки Л. 4-4] на печать выводится число труб [c.123]

Проектирование химических реакторов—одна из важнейших и труднейших задач, с которыми встречается инженер-химик. Химический реактор, помимо чисто кинетических аспектов, одновременно является и теплообменником и массообменным аппаратом, и ему часто присущи некоторые черты устройств для перемещения потоков и транспорта твердого материала. Приходится нередко обеспечивать контакт между твердой, жидкой и газовой фазами, применять мешалки и другие подобные устройства, а также вести реакцию в условиях высоких температур и давлений. Возникают серьезные проблемы, связанные с контролем процесса. Наконец, требуется самый тщательный экономический анализ, чтобы получить максимум продукции нужного качества с минимальными производственными затратами. [c.9]

В книге рассмотрены основные вопросы теплопередачи и приведены предпосылки, необходимые для подбора и проектирования различных теплообменников. При этом предполагается, что читатель обладает достаточными теоретическими знаниями, в частности в области термодинамики. Следует отметить, что расчеты и описания теплообменников и другого теплотехнического оборудования даны только с теплотехнической точки зрения. [c.3]

В главе, посвященной основам подбора и проектирования теплообменников, приведены уравнения, применяемые для определения эквивалентных диаметров проточных отверстий различных форм, встречающихся в практике (стр. 167). [c.72]

Для выбора оптимальной скорости можно для различных единичных расценок построить диаграммы оптимальных показателей в зависимости от оптимальной скорости, от ценностных показателей (например, от стоимости единицы количества электроэнергии, воды и т. д.). Эти диаграммы, таким образом, не зависят от сезонных изменений цен и могут быть успешно использованы при проектировании теплообменников. [c.175]

При проектировании и конструировании теплообменных аппаратов перед конструктором стоит задача удовлетворения многосторонних и часто противоречивых требований, предъявляемых к теплообменникам. Для лучшего выполнения этой задачи часто бывает необходимо принять компромиссное решение. [c.183]

Применение вычислительных машин сокращает продолжительность расчетов и позволяет решать задачи по оптимизации параметров проектирования. Стоимость теплообменных аппаратов зависит от многих факторов величины поверхности теплообмена, применяемых материалов, конструкций, рабочей температуры, давления и т. д. Так, при повышении давления с 6 до 43 ат стоимость аппарата возрастает на 60%, а с повышением температуры с 300 до 480" С — в 2 раза. Наибольшую стоимость при данной поверхности теплообмена имеют теплообменники с плавающей головкой, наименьшую — с жесткими трубными решетками. [c.269]

Мартюшин С. М., Карцев Е. В. Расчет теплообменников с применением ЭВМ, методические указания по курсовому проектированию. М., МХТИ, 1979. [c.42]

Таким образом, исходя из данного расчета для проектирования приняли поверхность теплообмена пластинчатого теплообменника равную 2508 м . [c.58]

Полочные адиабатические аппараты обладают большим числом степеней свободы проектирования и управления в каждом промежуточном теплообменнике реагирующая смесь может нагреваться или охлаждаться до любой выбранной температуры, что позволяет проводить процесс в разных слоях на различных температурных [c.266]

Таким образом, при проектировании теплообменников с продольным обтеканием следует учитывать, что треугольное расположение труб всегда эффективнее квадратного. [c.81]

Важной задачей химической, нефтехимической, нефте- и газоперерабатывающей промышленности является- создание автоматизированных систем оптимального проектирования. Поэтому возникает необходимость эффективного решения проблемы методического обеспечения оптимизирующих расчетов основных промышленных теплообменных аппаратов и их комплексов. Системы расчета теплообменников должны иметь по возможности наиболее широкую область приложения как по видам расчета, так и по типам аппаратов. При этом системы не должны быть слишком громоздкими в реализации, чтобы их можно было использовать не только самостоятельно при проектировании теплообменного оборудования, но и как подсистемы в более сложных системах оптимального проектирования предприятий. [c.8]

При различных сочетаниях ограниченного и сравнительно небольшого числа рассмотренных в главах 5—12 модулей можно синтезировать системы решения практически любого числа задач расчета теплообменников, т. е. алгоритмы, с неограниченными возможностями приложения. Такой подход должен коренным образом изменить практику исследования и проектирования теплообменного оборудования и открыть новые возможности оптимизации. [c.10]

Монография завершается постановкой проблем дальнейшего развития систем оптимального проектирования промышленного, энергетического и транспортного теплообменного оборудования в масштабе отдельных производств, отраслей и страны. Обзор современного состояния расчетов теплообменников в целом и элементов этих расчетов проводится параллельно с изложением основного материала. [c.10]

Цель расчетов — определение площади теплопередающей поверхности теплообменника при заданных (известных) основных размерах стандартных или нормализованных аппаратов, толщины изоляции аппаратов, нахождение числа этих аппаратов и схемы их соединения в теплообменнике, общей массы теплообменника, гидравлических сопротивлений в аппаратах, обвязке и теплообменнике в целом, мощности нагнетателей. Эти расчеты наиболее распространены в практике проектирования новых производств. [c.37]

Цель расчетов — обоснование при проектировании новых либо реконструируемых производств оптимальности конструкции и материального оформления теплообменных аппаратов, их конструктивных параметров, схем тока теплоносителей в аппарате и в теплообменнике, состава и рабочей плотности для движения теплоносителей, их параметров и др. Перечисленные задачи могут решаться в комплексе, отдельно каждая или в любом сочетании. От этого зависит состав независимых переменных. Независимые переменные [c.45]

Исходные данные расчетов результаты оптимального проектирования либо оптимальной замены всего теплообменного оборудования предприятий. Для каждого теплообменника это основные показатели экономического расчета для всех сравниваемых вариантов, включая оптимальный. При большом числе теплообменников на предприятии (например,сотни штук) объем исходных данных может достигать сотен тысяч чисел. [c.52]

Задачи расчета поверхности являются основой проектирования теплообменников новых производств. Задачи выбора аппаратов могут применяться при компоновке комплексов из стандартных (нормализованных) аппаратов при определении целесообразности использования различных ТИП и КОМ. Задачи расчета теплопотерь используются при решении вопроса об изменении толщины изоляции и теплового баланса при изменении параметров работы аппаратов (постоянных и независимых величин) во время эксплуатации. Задачи режимного расчета служат основой поверочных расчетов, расчетов прн замене аппаратов, при сезонности (цикличности) их работы, обследовании работы действующих аппаратов и регулировании их работы. [c.62]

Способ расчета теплопередачи в элементе при постоянных (осредненных) параметрах и впредь будет одним из основных в практике проектирования теплообменников. Отсюда вытекает задача его универсализации, распространения на ряды и комплексы аппаратов. Ее решение изложено в главах 7 и 8. [c.98]

В настоящей главе выделены типовые задачи расчета теплопроводности при проектировании теплообменников. Показана сложность решения задачи теплопроводности ребер и этим обоснована ориентация на достаточно точные инженерные расчеты и простые в реализации методы. [c.217]

Выбор теплообменных аппаратов, предназначенных для работы в заданных условиях, производится с использованием каталогов, имеющихся в банке данных. Первоначально, исходя из граничных значений коэффициентов теплопередачи для заданного типа аппарата, рассчитываются граничные значения поверхности теплообмена. Затем, начиная с минимального значения поверхности, из каталога выбираются конструктивные данные аппаратов и производится их тепловой расчет. Если в процессе расчета нарушается какое-либо из условий по скоростям или режимам течения жидкости, то происходит переход к соседней по значению поверхности группе аппаратов. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не будет выбран теплообменник с относительной точностью по поверхности менее чем 0,2 м. Если не удается достигнуть заданной точности, то необходимо перейти к другому типу теплообменников или проектированию нестандартного оборудования. [c.387]

При математической формулировке задачи в первую очередь выделяется совокупность параметров состояния синтезируемой системы, однозначно определяющих все остальные параметры системы и ее элементов, в том числе и критерия оптимальности. Формулирование задачи, очевидно, проводится с ориентацией на определенный алгоритм синтеза, в связи с чем принимаются и соответствующие ограничения. Технологические схемы теплообменных систем могут отличаться типом функциональных элементов, т. е. теплообменных аппаратов (вектор Т), конструкционными характеристиками элементов (вектор К) и схемой соединения элементов (множество структур С). Часть параметров состояния при проектировании обычно определяется техническим заданием (например, группа типов теплообменников Т) или регламентируется действующими стандартами на теплообменное оборудование (вектор К). К независимым параметрам состояния теплообменной системы также относится вектор параметров исходных технологических потоков (X). Что касается параметров выходных потоков (вектор У), то для них обычно задается совокупность [c.453]

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОЦБОРА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ [c.164]

Из примера ясно видно то огромное значение, какое имеет экономическая сторона дела. При проектировании теплообменника нельзя стремиться к чрезмерному увеличению коэффициента теплопередачи только за счет увеличения скорости теплоносителя, но следует также иметь в виду производственную экономию. При этом для экономического проектирования оборудования необходи- [c.173]

Следующей коиструктивной задачей, возникающей при проектировании теплообменника, является задача компенсации термических напряжений. Под влиянием различных температур среды в трубках и в корпусе возникает различное продольное удлинение этих частей аппарата, в результате чего появляется опасность деформации. При небольшой разности температур усилия, возникающие при расширении, могут быть восприняты вальцовкой трубок в трубной решетке и в результате удлинения трубки лишь прогибаются. Конечно, при этом необходимо проверить прочность вальцовки [c.212]

На рис. И изображена схема установки для разделения двухкомпонентной смеси. Жидкость поступает в сборник 1, затем насосом 2 через теплообменник 3 и подогреватель 4 направляется в ректификационную колонну тарельчатого типа 5. При проектировании следует предусматривать несколько вводов питания колонны, та,к как это позволяет в условиях эксплуатации скор- ректи )овать неточности, допущенные при расчете, и учесть колебания состава сырья. [c.28]

Пример. Данные, необходимые для проектирования, были получены Паштори и сотрудниками исследовавшими процесс гидрирования уксусного альдегида в паровой фазе. Лабораторный реактор имел диаметр 80 мм и длину 1 м. Объем катализатора составлял 5,7 л, а площадь теплообмена (поверхность рубашки)—0,25 м . В пространство, заполненное катализатором, и в полость теплообменника были вмонтированы стальные трубки, в которых находились подвижные термопары благодаря этому можно было измерять температуру в осевом направлении через каждые 10 см. В качестве катализатора применялась медь, осажденная на носитель. Диаметр зерен катализатора был 5—6 мм. Модифицированный критерий Рейнольдса Рбм = варьировался от 6 до 10. [c.176]

Кроме того, при проектировании трубного пучка исходили из основных размеров и геометрических соотношений для теплообменника "Пакинокс", установленного на Ново-Уфимском нефтеперерабатывающем заводе, так как в литературе не имеется каких-либо данных о проектировании данных теплообменных [c.58]

Другие задачи оптимизации. Рассмотренные здесь примерь дают представление о б основных идеях и методах, лежащих в основе решения разнообразных задач оптимизации реакторных узлов. Можно указать три направления уточнения и развития оптимальных расчетов. Первое из них — это анализ различных стадийных схем. Укажем, например, па расчет цепочек адиабатических реакторов, где охлаждение реагирующей смеси между стадиями происходит не в промежуточных теплообменниках, а путем добавления холодного сырья или инертного вещества. Другой пример — расчет оптимального трубчатого реактора с секционировапным теплообменником. Второе направление состоит в уточнении критерия оптимальности путем более полного учета затрат на ведение процесса. Например, результаты оптимального расчета цепочки адиабатических реакторов можво уточнить, приняв во внимание расходы на устройство промежуточных теплообменников. Наконец, третье направление — выбор оптимальных значений других управляющих параметров, помимо температуры процесса. Так, в работе [25] рассматривается вопр1>с об оптимальном профиле давления по длине трубчатого реактора, а в работе [26] — об оптимальном изменении состава каталитической системы. При проектировании стадийных схем, наряду с определением оптимального перепада температур между стадаями, может рассчитываться оптимальное количество свежего реагента, добавляемого к реагирующей смеси. Вряд ли можно даже перечислить все возможные варианты задач оптимизации методы их решения, однако, мало отличаются друг от друга. [c.397]

В заключение отметим, что описанная в главе классификация является лишь первой попыткой систематизации видов расчета теплообменников по функциональным признакам, влияющим на организацию и содержание расчетов. В целях облегчения составления и использования алгоритмов расчетов в виде математического обеспечения более общих систем автоматизированного проектирования и оптимизации (САПРО) оборудования необходима более подробная детализация этих классификаций, а также учет в них других видов (например, расчета материальных и тепловых балансов, эксергетических и других расчетов). [c.35]

Разновидности расчетов. Приведенная на рис. 6 структура обеспечивает полный проектный расчет. В практике проектирования многие элементы этой структуры могут отсутствовать. Вариантов ограниченных проектных расчетов, каждый из которых характерен некоторым уменьщенным набором элементов расчета, довольно много. Распространенной структурой-минимум является лищь расчет поверхности теплообменника (Б1—58). Пример такого ограниченного расчета описан в работе [42, с. 11 —15, БС-АРТА-2]. [c.40]

Каневец Г. Е., Клименко А. П., Рябченко И. П. и др. Проектирование и оптимизация теплообменных аппаратов на ЭЦВМ. Ч. 1. Проектирование кожухотрубчатых теплообменников.— Киев Ин-т кибернетики АН УССР, 1970.— 136 с. [c.340]

Унификация оборудования — важная народнохозяйственная задача, преемственная по отношению к оптимальному проектированию и оптимальной замене. Число типоразмеров аппаратов в стандартах обычно значительно превышает число теплообменников на любом предприятии. Поэтому при оптимизации теплообменников обычно у каждого из них устанавливается свой, отличный от других, типоразмер Это подтверждают и расчеты. Так, после оптимизации 288 нагревателей-охладителей на КЗСС число типоразмеров составило 231. Следовательно, выбор стандартных аппаратов взамен индивидуальных не решает задачу их унификации по типоразмерам. После проведения оптимального проектирования или оптимальной замены требуется дальнейшее обоснованное сокращение числа типоразмеров. [c.52]

Практика немашннных расчетов теплообменников общеизвестна. Поэтому, не останавливаясь на этих расчетах подробно, отметим лишь их существенные особенности [84, 11—15). В проектировании наиболее распространены три типа задач [c.293]

ГСОТО предназначена для проектирования теплообменного оборудования предприятий и составления на этой основе текущих и перспективных планов выпуска оборудования по видам (конструкциям), типам и типоразмерам. Отсюда следует дифференциация ГСОТО на две подсистемы оптимизации теплообменников в отраслях, эксплуатирующих оборудование текущего и перспективного планирования оптимального выпуска теплообменного оборудования заводами машиностроительных министерств. [c.310]

Функционирование Государственной системы сводится к следующему. Проектные и конструкторские организации Миннефте-химпрома, Минхимпрома, Мингазпрома, Л ингазспецстроя, ш-химмаша и других отраслей по первым пяти комплексам программ в ВЦП рассчитывают оптимальную теплообменную аппаратуру. Таким образом выдерживаются единые требования к качеству проектирования теплообменников в различных производствах и областях и преодолеваются большие трудности, связанные с необходимостью проведения громадных объемов вычислений для всей совокупности теплообменников технологических отраслей промышленности. Задача функционирования пяти первых комплексов программ становится реализуемой. Результаты расчетов поступают в МИВЦ, где все данные о требуемой оптимальной теплообменной аппаратуре сводятся в банк информации, в котором формируется портфель заказов на теплообменники. Кроме того, в банке информации для каждого теплообменника накапливаются также данные о вариантах аппаратов, по значению целевой функции близких к оптимальным, [c.314]

При разработке оптимальной технологической схемы ТС в качестве основных элементов, так же как и в исходном проектном варианте ТС, использовались кожухотрубчатые теплообменники типов ТН и ТЛ, которые, как известно из опыта эксплуатации и проектирования, наиболее эффективны на нефтеперерабатывающих производствах. Значения коэффициентов" стоимостной функции Ц приведены в табл. VI-1S. Величины коэффициентов а и 6 определялись отдельно для трех диапазонов поверхностей теплообменников, для различного числа ходов и коиструкционных материалов. В табл. VI-15 показаны также значения относительных погрешностей расчета и критерия Фишера. Полученные значений коэффициентов стоимостной функции Ц, позволяющей определить стоимость основных элементов ТС в зависимости от величины поверхности теплообмена, могут быть рекомендованы для использования в проектных расчетах, так как ошибка в определении стоимости элементов ТС не превышает допустимой в практи- [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология