Разработка конструкции и технологический расчет кожухотрубного теплообменника рекуперации тепла для установки метанирования

ФГАОУ ВО НИ ТПУ

Объектом курсового проекта является разработка конструкции и технологический расчет кожухотрубного теплообменника рекуперации тепла для установки метанирования. В процессе технологического расчёта выбран одноходовой горизонтальный теплообменник с поверхностью теплообмена 1246 м2, длиной труб l = 9 м, внутренним диаметром кожуха D_(вн ) = 1400 мм, диаметром труб d = 20х2 мм и общим числом труб n = 2263. Толщина обечайки – 30 мм. Рассчитаны эллиптические крышки, для их соединения с камерой рассчитаны стальные плоские приварные встык фланцы. Штуцера и патрубки выбраны из типовых по АТК 24.218.06.90, диаметры патрубков для подвода и отвода горячего и холодного теплоносителей – 350 мм. Трубы закреплены в трубной решётке вальцовочным соединением с двумя канавками, толщина трубной решётки составляет 80 мм, глубина вальцовки 30 мм. Аппарат имеет 2 седловые опоры.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 9
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 11
1.1 Расчет тепловой изоляции 16
2 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ 18
2.1 Расчет количества труб и внутреннего диаметра аппарата. 18
2.2 Расчет и подбор штуцеров и патрубков 18
3 МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 21
3.1 Расчет толщины стенки цилиндрических днищ 21
3.2 Расчет толщины стенки распределительной камеры 22
3.3 Расчет толщины стенки эллиптической крышки 24
3.4 Расчет и подбор фланца 25
3.5 Расчет толщины трубной решетки 27
3.6 Расчет и подбор опор 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 33

В результате выполнения данной курсовой работы был разработан кожухотрубчатый теплообменник, предназначенный для нагревания синтез-газа. Был рассчитан коэффициент теплопередачи К = 39,8 Вт/(м^2*К), с помощью которой была рассчитана поверхность теплообмена F = 3314 м^2. Рассчитанный одноходовой теплообменник имеет внутренний диаметр кожуха D = 1400 мм, трубы в количестве n = 2263 штук, длиной H = 9000 мм, диаметром d = 20х2 мм. Поверхность теплообмена составляет 1246м^2. Трубы в трубной решетке расположены по вершинам равносторонних треугольников, закрепляются развальцовкой с двумя канавками глубиной 30мм.