bestruplanet

• Расчет Кожухотрубного Теплообменника Онлайн
• Расчет Трубчатого Теплообменника Программа
• Расчет Кожухотрубчатого Теплообменника Программа

Простота изготовления, ремонтопригодность, хорошие эксплуатационные характеристики и надежность конструкции делают рекуперативный или кожухотрубный аппарат одним из самых распространенных видов теплотехнического оборудования. В качестве рабочей среды могут применяться: газ, вода, пар, воздух, нефть и т. Мультимедийная презентация скачать.

Чем выше их популярность, тем чаще специалисты сталкиваются с необходимостью делать расчет для их выбора. К счастью, прогресс не стоит на месте.

• Сондэкс теплообменники - стоимость пластинчатого теплообменника расчет, ремонт.
• Подбор кожухотрубного теплообменника Вы здесь:: Программы » Онлайн-Расчёты.

Была разработана программа для выбора рекуператоров. Расскажем о ней подробнее. 1 Схема кожухотрубного теплообменника К чему сводится расчет кожухотрубного теплообменника? К определению поверхности теплообмена и конечных температур теплоносителя. На чем он основывается? На составлении теплового баланса рекуператора по заданной схеме (см.

Выбрать, рассчитать теплообменник оптимально и использованием специальной программы. Пример расчета кожухотрубного теплообменника. В нашем примере программа выполняет 5.

Рис.1) и определении коэффициента теплопередачи. Исходные данные:. начальные температуры обеих сред (греющей и нагреваемой), их давление и массовый расход. физические характеристики теплоносителей (вязкость, плотность, теплопроводность и т. конечная температура одной из температурных сред. Расчет поверхности.

Программа определяет тепловую мощность рекуператора из уравнения теплового баланса. Уравнение теплового баланса. Q = Ср.

Ϭt. G - массовый расход среды, кг/с.

Ϭt - изменение температуры среды, °С. Полученную мощность подставляем в уравнение коэффициента теплопередачи и находим из него поверхность нагрева (теплообмена), м2. F = Q / k ∆t. Q — тепловая мощность, уже определенная из уравнения теплового баланса, Вт.

к — коэффициент теплопередачи через разделяющую стенку, Вт/м2К, определяется довольно сложным расчетом. ∆t – средний температурный напор, который определяет схема движения греющей и обогреваемой сред (противоток, прямоток), °С. Определив из последнего уравнения поверхность нагрева теплообменника, из базы типовых рекуператоров подбирается вариант с похожими характеристиками. 2 Чертеж линзового рекуператора Описанный выше расчет был предварительным.

После него начинается самый сложный и длинный этап — проверочный расчет кожухотрубного теплообменника. Рассчитываются проходные сечения по греющей и обогреваемой среде, делается расчет теплообменника на прочность, меняется схема движения сред и все пересчитывается заново. В конечном итоге программа определяет коэффициент запаса по поверхности нагрева. Этот запас необходим, на случай если внезапно поменяется нагрузка на теплообменник (плохая работа питательных насосов, шламообразование в трубах, часть трубного пучка пришлось заглушить для ремонта).

В заключение программа вычислит массу рекуператора. Это удобно — сразу есть работа для строителей (выдается задание на фундаменты). Программа методом многочисленных итераций находит оптимальные варианты и выдает в виде списка.

Даже если ни один вариант схемы типового конденсатора вам не подойдет, у вас на руках останется расчет, в котором есть все данные для разработки рабочего проекта. Раньше эта работа делалась вручную, можно так сделать и сейчас, но долго выбирать оптимальную схему никто не будет — выберут первую, которая пройдет по температурам. Так зачем мучиться несколько дней, если программа предоставит вам расчет кожухотрубчатого теплообменника буквально за минуты? Кожухотрубчатый теплообменник. Конструкция и принцип работы Рассмотрим кожухотрубчатый теплообменник, чертеж которого мы видим на рисунке 2. Опишем его конструкцию, соблюдая последовательность его сборки. 3 Фланцевое соединение рекуператора.

Между трубными решетками ввариваются трубы с предварительно надетыми на них дистанционными решетками. Последние не только дистанционируют трубы пучка, они еще и делают теплообменный аппарат многоходовым, увеличивая тепловую эффективность его схемы. Эта конструкция образует трубную систему рекуператора. К кожуху привариваются два штуцера — подвода и отвода среды. К торцам кожуха варятся фланцы.

Учебник информационные технологии в библиотечном деле голубенко. В днища рекуператора вваривают штуцера повода и отвода среды. Приваривают фланцы, ответные фланцам кожуха. Трубная система вставляется в кожух.

Трубные решетки зажимаются между фланцами днища и кожуха, уплотняются прокладками, соединяются болтами или шпильками (см. Это дает возможность легко осуществить ремонт кожухотрубных теплообменников: разболтить фланцевое соединение и вынуть трубный пучок. Греющая среда может циркулировать в межтрубном пространстве, а может идти по трубной системе.

Равновероятны оба варианта схемы. Все зависит от физических характеристик среды и удобства монтажа подводящих трубопроводов.

Схема кожухотрубного теплообменника закладывается в расчет программы. Компенсация температурных удлинений Кожухотрубчатый теплообменник, принцип работы которого всегда построен на передаче тепла от греющей среды к обогреваемой через разделительную стенку, имеет один момент, который сильно влияет на его конструкцию. В том случае, если значения температур греющей и обогреваемой среды будут сильно различаться, конструкция должна предусматривать компенсацию температурных удлинений.

Если этого не сделать, то корпус будет расширяться быстрее, чем трубный пучок (или наоборот). Это приведет к деформации труб, а значит, ремонт — неизбежен. Возможные варианты решений приведены на рис.4 Рис.

4 Типы кожухотрубных теплообменников I и II — греющая и обогреваемая среда. 1 — кожух рекуператора. 2 — трубная система. 3 — компенсатор. 4 — головка трубной системы. А) Теплообменник с линзовым компенсатором, к которому приварены две независимых части корпуса.

Эта конструкция (схема) подходит только для рекуператоров с низкими температурами и давлением. Если подавать на него теплоносители с высокими параметрами, то остановки на ремонт не избежать (работа тонкого компенсатора в таких условиях невозможна).

Теплообменник кожухотрубный, чертеж которого показан на рис. 2 как раз относится к линзовым теплообменникам. Б) Рекуператор с плавающей головкой. Трубная система только с одной стороны зажата между фланцами корпуса и крышки (днища). С другой стороны торцы труб вварены в отдельную камеру (головку), которая не связана жестко с корпусом. Таким образом, трубный пучок и корпус могут удлиняться независимо друг от друга. Ремонт в этом случае не составит проблем — трубная система вытаскивается вместе с головкой.

В) Теплообменный аппарат с трубками U-образной формы. Крышка, куда входит греющая среда, разделена перегородкой на две камеры. Принцип, на котором основан теплообмен: в одну камеру входит среда I и по половине труб U-образной формы, проходя весь кожухотрубчатый теплообменник, возвращается во вторую камеру входной крышки. Среда II входит в один патрубок кожуха, циркулирует в межтрубном пространстве и выходит по второму патрубку. Корпус и трубная система расширяются независимо друг от друга. Полезные советы для выбора теплообменника Программа расчета кожухотрубчатого теплообменника требует четко сформулированных исходных данных. Чтобы работа рекуператора была безупречной, а остановки на ремонт редкими, нужна верно заданная схема.

Есть несколько особенностей, которые очень важны для расчета. Это:. Скорость теплоносителей. Так, для жидких теплоносителей ω =0,66 м/с, для газообразных ω = 3-30 м/с. Чем выше скорость, тем выше тепловая мощность теплообменника. Но при этом растет и расход электроэнергии (нагрузка) на питательный насос, которому нужно «продавить» среду по системе. Чаще всего скорости сознательно занижают.

При выборе диаметра и материала трубного пучка нужно учесть:. качество воды (пара). Шлак и накипь снизят теплопередачу и тепловую мощность рекуператора. чем хуже условия, в которых будет проходить работа теплообменника, тем лучше должна быть сталь, из которой он будет сделан. Если придется делать промывку кислотой, то без нержавейки тут не обойтись.

Лучше раз потратиться на изготовление, чем постоянно останавливать рекуператор на ремонт. Ограничение по габаритам. Его размеры не должны превышать максимально возможные транспортировочные габариты. Ремонтопригодность. После монтажа перед рекуператором должно быть достаточно пространства, чтобы можно было произвести ремонт кожухотрубных теплообменников (вынуть трубную систему из кожуха).

Работа сварщиков тоже требует пространства для маневра. Если это невозможно, то рекомендуется конструкция (схема), показанная на рис. Удобство эксплуатации. Его конструкция должна предусматривать свободный подход к задвижкам, приборам контроля, фланцам. Технология изготовления. Сама работа (технология) и сортамент материалов накладывает определенные ограничения. Так, например, очень трудно будет найти лист толщиной 9 мм, в то время как 10 мм можно купить у любой фирмы.

Выточить много деталей — дорого. Желательно такие элементы конструкции сразу менять. 5 Конструкция теплообменника в стесненной компоновке Изначально неверный расчет рекуператора и выбор неподходящей схемы — главные причины, из-за которых происходит ремонт теплообменного аппарата. Программа по расчету теплообменных аппаратов существенно ускорит процесс расчета, и снизит процент ошибки до нуля. Простой интерфейс программы будет понятен даже начинающему расчетчику.

Методические указания по курсовому проектированию Расчет кожухотрубного 1. Кожухотрубные теплообменники Общие сведения Кожухотрубные теплообменники наиболее широко распространены в пищевых производствах. Это объясняется следующими их достоинствами – компактностью, невысоким расходом металла, легкостью очистки труб изнутри, надежностью в работе. Конструкция кожухотрубного теплообменника заключается в следующем. В наружную трубу большого диаметра – кожух 1 (рис. 1) помещен пучок трубок 3.

Концы трубок 3 развальцованы в трубных решетках 2, чем обеспечивается герметичность межтрубного пространства. Сверху и снизу трубные решетки закрыты крышками 5, которые с помощью прокладок 6 и фланцев 7герметично соединяются с решеткой и корпусом. При большой высоте аппараты могут устанавливаться на межэтажном перекрытии с помощью опорных лап 9. Первый теплоноситель проходит по трубам, а второй подается в межтрубное пространство.

Отметим, что в связи с большим объемом межтрубного пространства эта конструкция как бы предназначена для подачи туда греющего пара. При этом пар подводится в верхней части аппарата через патрубок 8, а конденсат отводится из нижнего сечения через патрубок 10, расположенный возможно ближе к трубной решетке.

По трубам целесообразно направлять жидкость, так как конструкция позволяет обеспечить необходимую скорость движения жидкого теплоносителя, пропуская его по части труб, объединенных в одном пучке. По одному пучку труб жидкость совершает один ход, а по другому – второй ход и т.д., реализуя многоходовой кожухотрубный аппарат.

На рис. 2 изображен двухходовой теплообменник, в корпусе 1 которого размещены трубки 2. В правой крышке аппарата имеются патрубки 5 и 7 для входа и выхода жидкого теплоносителя. Внутреннее пространство крышки разделено перегородкой 6 на две секции.

Пар поступает через патрубок 4, а конденсат выходит через патрубок 8. Для улучшения условий омывания внешней трубок паром межтрубное пространство разделено вертикальными перегородками 3.

Расчет Кожухотрубного Теплообменника Онлайн

Увеличение числа ходов в аппарате ведет к уменьшению живого сечения каждого хода и, следовательно, к возрастанию скорости движения жидкости в трубах. Это, в свою очередь, приводит к повышению коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. Однако увеличение числа ходов ведет к возрастанию гидравлических сопротивлений. На практике число ходов в аппаратах, применяемых в пищевой промышленности, не превышает 20. Кожухотрубные теплообменники характеризуются компактностью. В 1м 3 объема аппарата поверхность теплопередачи может достигать 200 м 2. В рассмотренных кожухотрубчатых теплообменниках трубы жестко закреплены в трубной решетке.

Вследствие разности температур между кожухом и трубами в них возникают температурные напряжения, которые могут привести к разрушению аппарата. Теплообменники с жестким креплением труб в трубной решетке надежно работают при разностях температур между корпусом и трубами 2530 0С. Если эта разность превышает указанные пределы, применяют теплообменники с различными компенсаторами температурных удлинений.

На рис. 3.а и б показаны теплообменники с «плавающей» головкой, в которых одна из трубных решеток не соединена с кожухом и может свободно перемещаться вдоль оси при температурных удлинениях. На рис. 3.в показан теплообменник с линзовым компенсатором на корпусе. Температурные деформации компенсируются осевым сжатием или расширением этого компенсатора. Такие теплообменники применяют при температурных деформациях, не превышающих 1015 мм, и при давлении в межтрубном пространстве не выше 0,25 МПа. Теплообменники с компенсацией температурных удлинений: а – с «плавающей» головкой открытого типа; б – с «плавающей» головкой закрытого типа; в-с линзовым компенсатором; г – с сальниковым компенсатором; д- с U – образными трубами; е – с двойными трубами; 1 – кожух; 2 – «плавающая» головка; 3 – линзовый компесатор; 4 – сальник; 5 – U – образные трубы; 6 – наружная труба с закрытым нижним концом; 7 – внутренняя труба с открытыми концами; ,  – теплоносители.

В теплообменнике с сальниковым компенсатором (рис. 3.г) одна из трубных решеток при температурных расширениях может свободно перемещаться вдоль оси. Уплотнение патрубка, по которому выводится из теплообменника теплоноситель , достигается установкой на верхнем днище сальника 4. В теплообменнике с U – образными трубами (рис. 3.д) оба конца труб закреплены в одной трубной решетке. Каждая труба может свободно удлиняться независимо от других; при этом температурные напряжения не возникают. В теплообменнике с двойными трубами (рис. 3.е) каждый из теплообменных элементов состоит из двух труб: трубы 6 с закрытым нижним концом и расположенной внутри нее трубы 7 с открытыми концами. Верхний конец трубы 7 закреплен в верхней трубной решетке, верхний конец трубы 6 – в нижней трубной решетке. Теплоноситель  поступает в трубу 7 сверху и, пройдя ее, движется далее по кольцевому каналу между трубами 6 и 7.

Теплообмен между теплоносителями  и  осуществляется через стенку трубы 6. Каждая из труб 7 и 6 может свободно удлиняться без возникновения температурных напряжений. Очень важным фактором, определяющим работу теплообменников, является скорость движения теплоносителей. При увеличении скорости возрастает интенсивность теплообмена, но увеличивается гидравлическое сопротивление. Оптимальные скорости обычно соответствуют устойчивому турбулентному режиму движения теплоносителей и в большинстве случаев лежат в пределах 0,12 м/с для жидкостей и 220 кг/(м 2с) – для газов.

Задание на проектирование. Спроектировать и рассчитать кожухотрубный теплообменник для подогрева воды по следующим данным: Трубы стальные, давление греющего насыщенного водяного пара в межтрубном пространстве р г.п. Температура конденсации пара t к, 0С 100 110 120 140 160 180 А t 6960 7100 7240 7340 7490 7520 О правильности расчетов судят, сопоставляя полученное значение  1 и его предельные величины, которые приведены в п. 1. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи α 2 от стенок труб к воде. Для этого необходимо выбрать уравнение подобия вида Nu = ARe mPr n (11) В зависимости от величины числа Re определяют режим течения жидкости и выбирают уравнение подобия. (12) Здесь w = 1 м/с – средняя скорость движения воды в трубном пространстве на 1 ход; d вн = 0,025 – 2 0,002 = 0,021 м – внутренний диаметр трубы; При Re 10 4 имеем устойчивый турбулентный режим движения воды.

Расчет Трубчатого Теплообменника Программа

Тогда: Nu = 0,023 Re 0,8 Pr 0,43 (13) Число Прандтля характеризует соотношение физических параметров теплоносителя: = = 3,28. (14) = = 2309 Вт/(м 2К) Сопоставляем полученное значение К с пределами для коэффициента теплопередачи, которые были указаны в п 1. Определяем площадь поверхности теплообмена из основного уравнения теплопередачи по формуле (3): = = 29 м 2.

Вновь по таблице 4 выбираем стандартный теплообменник: площадь поверхности теплообмена F = 31 м 2, диаметр кожуха D = 400 мм, диаметр труб d = 25? 2 мм, число ходов z = 2, общее число труб N = 100, длина (высота) труб H = 4 м.

Расчет Кожухотрубчатого Теплообменника Программа

Запас площади (запас площади должен быть в пределах 525%). Механический расчет теплообменника При расчете на внутреннее давление толщина стенки корпуса  к проверяется по формуле: + С, (16) Принимаем нормализованную толщину стенки 8 мм. Трубные решетки изготавливаются из листовой стали.

Толщина стальных трубных решеток берется в пределах 1535 мм. Она выбирается в зависимости от диаметра развальцованных труб d н и шага труб . Расстояние между осями труб (шаг труб) τ выбирают в зависимости от наружного диаметра труб d н: τ = (1,21,4)d н, но не менее чем τ = d н + 6 мм. При расчете фланцевых соединений задаются размером стягивающего болта. Принимаем во фланцевом соединении для аппаратов с диаметром D в = 4002000 мм стальной болт М16., (18) где D б = D н + 2L. L = 25 мм принимаем конструктивно так, чтобы удобно было работать ключом на фланцах.

Число болтов фланцевого соединения принимают кратным четырем (n б = 4, 8, 12,). Окончательно n б = 24. Фланцевое соединение (19)  доп =, откуда h =. H = = 25,5 мм.

Принимаем толщину фланцев h = 25 мм. Определение диаметров штуцеров Диаметр штуцера (условный проход d у) на входе и выходе теплоносителей определяют по формуле.