Теплообменник вертикальный кожухотрубчатый

Воронежский государственный университет инженерных технологии
кафедра машины аппараты химических производств
курсовой проект по дисциплине "тепло массообмены"
на тему "Проектирование теплообменного аппарата"
Воронеж 2014

Проведение многих технологических процессов, осуществляемых в химической аппаратуре, часто бывает связано с необходимостью подвода или отвода теплоты. Для решения этой задачи применяют различные теплоносители, которые отдают получаемую от источников теплоты энергию в теплообменниках – аппаратах, предназначенных для передачи теплоты от одного теплоносителя, нагретого до более высокой температуры, к другому.
Выбор теплоносителя для каждого конкретного случая индивидуален и определяется, прежде всего, величиной температуры нагревания и необходимостью ее регулирования. Кроме того, теплоноситель, используемый в промышленности, должен обеспечивать достаточно высокую интенсивность теплопередачи. Поэтому он должен обладать высокими значениями плотности, теплоемкости и теплоты парообразования, низкой вязкостью. Помимо этого желательно также, чтобы теплоноситель был негорюч, нетоксичен, термостоек, не оказывал разрушающего влияния на материал теплообменника и вместе с тем был достаточно доступен и дешев.
Наиболее доступными и распространенными охлаждающими агентами являются вода и воздух. Но наряду с этими используют и другие теплоносители – в частности, низкотемпературные жидкости.
При проектировании и конструировании те6плообменных аппаратов необходимо в максимально возможной степени удовлетворить многосторонние требования, предъявляемые к теплообменникам. Основные из них: соблюдение условий протекания технологического процесса, возможно более высокие коэффициент теплопередачи; низкая гидравлическое сопротивление аппарата; устойчивость теплообменных поверхностей против коррозии; доступность поверхности теплопередачи для чистки; экономическое использование материалов.
Теплообменные аппараты подразделяются в зависимости от формы поверхности, вида теплоносителей, способа передачи теплоты. В соответствии с последним показателем их можно классифицировать на поверхностные и смесительные (контактные).
В поверхностных передача теплоты между теплоносителями осуществляется через разделяющую их поверхность теплообмена. В смесительных теплота от горячего теплоносителя к холодному передаётся при непосредственном соприкосновении- контакте сред.
Поверхностные при этом делятся на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных теплота передаётся через разделяющую их стенку (поверхность теплообмена). В регенеративных оба теплоносителя попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью, которая нагревается при контакте с горячим теплоносителем и охлаждается при контакте с холодным.
Если же перемещение жидкости или газа возникает вследствие затраты на это механической энергии (насос, мешалка и т.п.) такую конвекцию называют принудительной, или вынужденной.
Поверхностные теплообменники (трубчатые, спиральные, пластинчатые, змеевиковые, холодильники, шнековые) представляют собой наиболее значительную и важную группу теплообменных аппаратов, используемой в химической технологии, и их конструкции весьма разнообразны.