Проект теплообменного аппарата

КП.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный
технический университет»
Кафедра: «Машины и аппараты химического производства»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Машины и аппараты нефтегазопереработки»
Проект теплообменного аппарата
Студент группы 3ОНб4ка-1 А.А.Гальченко
Преподаватель Б.В.Шишкин
Расчет кожуха теплообменника .3
2 Фланец трубной решетки .. ..4
3 Трубный пучок с решетками . .4
4 Кожух теплообменника с трубами .. ..5
Рубашка теплообменника 6
1 Обечайка сосуда .. . 6
2 Обечайка рубашки . ..7
1 Расчет изоляции .. .15
3 Характеристики материала .. .17
Список использованных источников .21
Построение теплообменного аппарата в программе Passat .
Таблица 1 - Исходные данные
Поверхность теплообмена м²
Открываем программу Passat.
Нажимаем «Файл-Создать» появляется диалоговое окно с выбором вида аппарата (рисунок 1). Выбираем «Горизонтальные сосуды и аппараты».
Рисунок 1 – Новый аппарат
Далее программа просит внести общие данные (рисунок 2). В которых следует указать Вид испытаний – Гидроиспытания так как написано в учебнике С.И.Поникарова.
Рисунок 2 - Общие данные
Расчет кожуха теплообменника
Выбираем по заданию Теплообменный аппарат с U - образными трубами (рисунок 3).
Диаметр берем из задания D - 700.
Расчетные давления также берем из задания.
Пробное давление рассчитывается pT*125; рМ*125.
Рисунок 3 - Общие данные теплообменника
2 Фланец трубной решетки
Для удобства расчета фланца трубной решетки (рисунок 4) нажимаем «Размеры фланца по ГОСТ» в котором указываем внутренний диаметр.
Рисунок 4 – Фланец трубной решетки.
3 Трубный пучок с решетками
На рисунке 5 показан расчет трубного пучка с решетками на котором видно число отверстий n число труб i максимальный радиус трубной зоны R и тд. которые в свою очередь зависят от диаметра D. Чем больше диаметр тем больше будут числа.
Также показано расположение отверстий для удобства промывки труб принимаем 90o.
Рисунок 5 – трубный пучок с решетками
4 Кожух теплообменника с трубами
После ввода всех данных взятых из задания и расчета их в программе получаем кожух теплообменника с трубами (рисунок 6).
Рисунок 6 - Кожух теплообменника с трубами
Рубашка теплообменника
Для расчета обечайки сосуда (рисунок 7) вводим диаметр и расчетное избыточное давление взятые из задания. Остальные данные подставляются программой автоматически. Расчет конструкции рубашки производится по ГОСТ25867-83.
Рисунок 7 – Обечайка сосуда
Для расчета обечайки рубашки (рисунок 8) вводим расчетное избыточное давление в рубашке р2 - 16 МПа данное в задание. Также вводим пробное давление в рабочей среде - 02 МПа.
Рисунок 8 – Обечайка рубашки
В расчете днища сосуда и днища рубашки (рисунок 910) выбираем тип днища – эллиптическое.
Указываем также диаметр толщину стенки днища принимаем равной 10 мм как и теплообменника.
Рисунок 9 – Днище сосуда
Рисунок 10 – Днище рубашки
Для установки теплообменника на фундамент необходимо установить на него опоры (рисунок 11). Горизонтальные аппараты устанавливаются на опорах одна из которых неподвижная а вторая – подвижная (скользящая) [1].
Во время расчета седловой опоры необходимо знать внутренний диаметр и толщину стенки обечайки для определения угла охвата опоры. Так как длинна самого теплообменника не велика ширину опоры можно сделать от 180 до 200 мм.
Также указываем укрепление обечайки – прокладным листом после чего указываем толщину листа и ширину листа. Угол охвата листа программа поставит автоматически.
Рисунок 11- Седловая опора
Для подвода и отвода жидкости (воды) в теплообменник необходимо установить штуцера (рисунок 12). Два устанавливают на кожухе и два на рубашке теплообменника. Технические характеристики которых будут отличаться только смещение Lш (мм) и углом смещения оси Teta (градус).
Указываем внутренний диаметр штуцера 200 мм т.к. сам аппарат небольшой. Длину внутренней части рассчитываем так чтобы он не мешал трубам внутри теплообменника.
Нагрузка на штуцер (рисунок 13) рассчитывается по РД 26.260.09.92 для упрощения решения.
Рисунок 13 – Нагрузка на штуцер
На штуцер необходимо установить фланец (рисунок 14).
Характеристики фланца зависят от внутреннего диаметра штуцера также при этом для упрощения расчета нажимаем «Размеры по ГОСТ».
Рисунок 14 – Параметры фланцевого соединения
Рисунок 15 – Теплообменный аппарат с U – образными трубами
Начало работы в программе «Изоляции».
Запускаем программу нажимаем «файл - создать проект» нажимаем на значок аппарата. Появляется меню в котором необходимо ввести характеристики аппарата (рисунок 16) его наименование температуру продукта наружный диаметр длину толщину стенки значение которых берем из предыдущей программы Passat.
Расположение аппарата выбираем «на улице» и «в рабочей зоне» так как должно быть в технологии. Горизонтальное расположение выбираем согласно заданию.
Рисунок 16 - Характеристики аппарата
Выбор критериев расчета изоляции (рисунок 17). Выбираем при нормированной плотности теплопотока и от ожога.
Температуру на поверхности объекта и плотность теплового потока программа проставляет автоматически.
Рисунок 17 - Критерии расчета изоляции
Выбор продукта (рисунок 18). Нажимаем на значок продукт вводим название «Вода» указываем температуру и давление которое берем из задания.
Рисунок 18 – Продукт
3 Характеристики материала
Слой типоразмера (рисунок 19) и свойства материалов (рисунок 20). Данные в этом меню программой проставляются автоматически.
Рисунок 19 – Слой типоразмера
Рисунок 20 – Свойства материалов
Конечный результат расчета с помощью программы Изоляция (рисунок 21).
Рисунок 21 - Конечный результат
Аппарат изолируется от тепловых потерь [10]. Толщина изоляции 006 м чтобы и втулки приваривают к поверхности аппаратов на предприятии изготовителе оборудования. Съемные детали устанавливают во время монтажа тепловой изоляции. Материал приварных деталей выбирают в зависимости от материала корпусов сосудов и аппаратов к которым их приваривают. Материал съемных деталей: одинарный штырь – стальная низкоуглеродистая проволока общего назначения; материал подвески – сталь марки Ст3. В качестве изоляции используем минеральное волокно «PureOne» [11]. PureOne – это минеральная изоляция нового поколения. Это материал высочайшего качества для безупречной тепло- и звукоизоляции. Эффективный негорючий экологически
чистый. Отличительная особенность этой технологии – новое связующее из
акрила на водной основе акрил является чрезвычайно инертным полимером он не взаимодействует с большинством веществ находящихся в окружающей среде например не растворяется в воде и не окисляется на воздухе. Наряду с превосходными техническими характеристиками PureOne обладает новыми недостижимыми для минеральной изоляции предыдущего поколения свойствами: напоминает натуральный хлопок или шерсть не колется и практически не образует пыли.
Кроме того это строительный материал без запаха легкий чистый и белоснежный. Уникальный материал разработанный с учетом потребностей оощущений самых взыскательных клиентов. В качестве обвязки (средств скрепления транспортных пакетов) могут применяться следующие материалы: проволока стальная лента стальная катанка алюминиевая марок АКЛП-5Т АКЛП-5ПТ лента полиэтиленовая с липким слоем пленка полиэтиленовая термоусадочная металлические и полимерные ленты стальная и алюминиевая проволока синтетическая пленка выпускаемые по другим нормативным документам и обеспечивающие сохранность пакетов в течение всего срока транспортирования и хранения груза. Волокно принимают путем контроля на технологической линии. Закрепляем маты минерального волокна на штыри расположенные на корпусе аппарата поверх крепим оцинкованную сталь.
Оцинкованное железо [12] принимают партиями. Партия должна состоять из листов или рулонов одной группы оцинкованной стали одного размера одного рода и класса толщины покрытия вида консервации одной марки и плавки сталь групп «ХШ» «ХП» и «ПК») категории вытяжки (сталь группы «ХШ») должна быть оформлена и сопровождаться документом о качестве по с исполнением значений факультативных показателей качества. Транспортирование оцинкованной стали железнодорожным транспортом осуществляют открытым подвижным составом в соответствии с правилами перевозки грузов действующими на транспорте данного вида и условиями
погрузки и крепления грузов утвержденным МПС. Сравнение оцинкованной стали должно соответствовать условиям ЖЗ исключающим совместное нахождение с химически активными веществами.
После сборки провести герметизацию щелей в оцинкованном железе под штыри строительной мастикой [14].
Св-16ГС ГОСТ 2246-70
Список использованных источников
Шишкин Б.В. Теплообменная аппаратура: учебное пособие Б. В. Шишкин. – Комсомольск-на-Амуре: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 2001.-94с.
ОСТ 26291-94.Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.- Введ.1996-01-01. Взамен ОСТ 2629.-М.: НПО ОБТ1994.-77с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 1. – уч-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. В. И. Анурьев – М. : Машиностроение 2001. – 920 с.: ли.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 3. – уч-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. В. И. Анурьев – М. : Машиностроение 2001. – 785 с.: ли.
Шишкин Б.В. Анализ возможных вариантов применения материалов в нефтегазовом оборудовании: Методические указания к лабораторной работе №3. – Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ» 2003. – 16с.
Поникаров И.И. Гануллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки: Учебник. – Изд. 2-е перераб. И доп. – М.: Альфа – М 2006-608с.: ил.
Бабицкий И.Ф. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. 2-е изд. перераб. и доп. И.Ф. Бабицкий Г.Л. Вихман С.И. Вольфсон. – М.: Недра 1965. – 905 с.
Лащинский А.А. Толчинский А.Р. Справочник: Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Издательство «Машиностроение» Ленинград 1970. – 754с.
ГОСТ 17314-81. Устройства для крепления тепловой изоляции стальных сосудов и аппаратов. – Введ. 01.01.1982. – Межгосударственный стандарт: издательство стандартов 1984. – 24с.
ТУ 5763-007-56864652-2009. Волокно минеральное. – Введ. 01.01.2009.– Межгосударственный стандарт: Издательство стандартов.
ГОСТ 14918-80. Сталь тонколистовая оцинкованная. – Введ. 01.01.1992. – М.: Госстандарт России: издательство стандартов 1990. – 6с.
ВСН 009-88. Средства и установки электрохимзащиты. Введ. 13.01.1989. – ВНИИСТ Миннефтегазстрой 1988. - 43с.
ГОСТ 26589-94. Мастики кровельные и гидромзоляционные. – Введ. 13.01.1996. – Межгосударственный стандарт: Издательство стандартов 1995. – 25с.
Шишкин Б.В. Конструирование и эксплуатация теплообменных аппаратов: учебное пособие Б. В. Шишкин. – Комсомольск-на-Амуре: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 2011.-128с.

Спецификация 1.doc

Пояснительная записка
Камера распределительная
Крышка эллиптическая
Поранит ПОН ГОСТ481-80