қаптама құбырлы жылуалмастырғыш

Ŝ_қ.ар¹=1,5 – сұйықтың кіруі және шығуы;

Ŝ_қ.ар²=1,5 – сегментті қабырға аралығындағы бұрылыс;

Ŝ_қ.ар³=3 м/ Re^0.2_қар құбыр бумасының кедергісі.

мұндағы Ŝ_қ.ар= G_қ.арd_c/(S_қ.ар·μ_қ.ар): m − құбыр қатарларының саны, басқаша былай анықтауға болады.

Жан − жақты үшбұрыштардың  жоғарыда орналасқан құбырлардың жалпы  саны мынаған тең n = 1+3а+3а², мұндағы а−алтыбұрышты құбыр саны (құбыр тақтасы жоспарында). Алтыбұрышқа диоганальды орналасқан құбыр санын, а − ға қатысты квадраттық теңдеуді шешу арқылы табамыз:

 

 

Құбыр аралығында жылутасмалдағышпен жуылатын, қатар құбыр санын 0.5t жақын етіп алуға болады:

 

 

Кіретін және шығатын  кездегі кедергіні сонымен қатар  сұйықтықтардың  жалғастықтағы,жылдамдығымен  анықтауға болады, олардың диаметрлері  №3 кестеде көрсетілген.

Сегменті қабырғалардың  саны аппараттың диаметрі мен ұзындығына байланысты. Қалыптандырылған жылуалмастырғыштың бұл мәндері №5 көрсетілген.

Құбырдағы және құбыр  аралығындағы гидравликалық кедергіні  есептеу үшін мына формуланы қолданамыз.

 

Мұндағы z-құбырдағы жүріс  саны.

 

Мұндағы x  - сегментті  қабырғалар саны;m- құбыр арасындағы өтетін жылутасымалдағыштың құбырлар қатарының саны.

Үйкеліс күшін 2.2.1 формуласынан анықтаймыз:

Бөлінген камерадағы жалғастық диаметрі d_құб=0,100 м, сонда жалғастықтағы жылдамдық:

Құбыр ішіндегі аумақтағы жергілікті кедергілер, камераға кіру және шығу, бұрылыс болмайды, бір кіріс және бір шығыс.

Формулаға сәйкес құбырдағы гидравликалық кедергіні:

 

Ағынмен жуылатын құбыр аралығындағы құбыр қатарларының саны сегментті қабырғалардың саны №5 кестеде, x=10, жалғастықтың  қаптамаға қатысты диаметрі d_қ.ар.ж.=0.200 м

Сонда жалғастық ағынының жылдамдығы

Өте тар қиылысудағы құбыр аумағының ауданы S=0,047 м² болғандағы сұйық жылдамдығы:

Құбыр арасындағы келесі жергілікті  кедергілер сұйықтықтың  жалғастық арқылы кіруі және шығуы, сегментті қабырғалар арқылы өтетін  x=8 және 11 құбыр бумасының кедергілері, (x+1)  қарама қарсы ағу бойынша

 

 

2.3 Оптималды қалыптандырылған жылуалмасу аппаратын таңдау

 

Есептеулерді қысқарту үшін капиталды шығындарға кіретін  насос  бағасын алып қоя тұрамыз.ол жылуалмастырғыш бағасының азғантай бөлігін құрайды, бірақ екі сұйықтықты айдауға жұмсалған электр энергиясын қолданамыз.

 

Жылуалмастырғыш массасы  М=1980 кг;

 

Δρ_құб=125 Па;

Δρ_қар=12750 Па;

 

Құбыр салмағы

Құбырдың жалпы жылуалмастырғыштағы  үлес салмағы:

Төзімді болаттан жасалған жылуалмастырғыштың берілген салмақтағы үлесі:

 

Ц_ТТ.бол=2.605 руб/кг (7-кесте)

Ц_ж=1980·2.605=5157,9 руб·2=10315,8 руб

Құбыр аумағына ыстық  сұйықты жұмсауға арналған энергетикалық  шығындар:

, құрайды

 

 

Құбыр арасына салқын сұйықтықты айдауға кеткен энергетикалық шығындар:

 

Келтірілген шығындардың қосындысы:

 

П=0.3·10315,8+(0.0004+0.467)·0.02·8000=231437,036 руб/жылға

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

Курстық жоба бойынша жылуалмастырғыштардың  жұмыс істеу әрекеттерімен және негізгі параметрлерін  технологиялық есептеу мақсаты қойылған болатын. Бұл мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер орындалды:

1. Жылытатын және жылытылатын орталардың арасындағы жылу алмасу процесі жүргізілетін жылуалмасытырғыш аппараттар жалпы сипатталды.

2. Ең кең тараған жылу алмастырғыш түрі қаптама құбырлы жылуалмастырғыш, оның түрлері, қолданылуы, өндірістегі маңызы туралы түсінік берілді.

3. Конструкциясына байланысты  жылуалмастырғыш аппараттар құбырлы  (қапатама құбырлы, «құбыр ішінде  құбыр» типті), пластиналы, спиральді, секциялы, графитті түрлерге жіктеліп қарастырылды.

      4. Жылуалмастырғышқа  технологиялық есептеулер жүргізуді меңгеру үшін, жылулық салмағы, жылуалмастырғышты  жинақтылық  таңдау, жылуберілу беті, гидравликалық кедергісі бойынша есептеулер жүргізілді және оптималдық қалыптандырылған жылуалмасу аппараты таңдалды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі

 

     1  Аинштейн В.Г, Захаров М.Н., Носов Г.А., Захаренко В.В., Зиновникова Т. В., Таран А.Г., Костынян А.Е., Общий курс процессов и аппаратов химической технологии  М.:  Химия.,1999 г. с 335.

2    Плановский А. Н., Справочник нефтехимика. Екі томды. Т1/Под ред.     С. К. Огородникова. – Л.: Химия, 1978. – 496 б.

3    Рамм В. М., Каган С. З. Процессы и аппараты химической технологии.М.: ГОСХИМИЗДАТ, 1962. – 846 б.

4    Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической  технологии.

       2 –  бөлім. Массообменные процессы  и  аппараты. М.: Химия, 1995. – 368 б.

5  Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической     технологии.Л.: Химия, 1991. – 352 б.

6 Сугак А. В., Леонтьев В. К., Туркин В. В.  Процессы  и  аппараты химической технологии. М.: Издательский центр ˝Академия˝, 2005. – 224 б.

7. Рябов  Современные методы подготовки воды для  промышленного  и бытового использования  М.:  2004 г 265 б.

8    Касаткин Л.  Г. Основные процессы  и   аппараты  химической  технологии.      Изд. 8, – 784 б.

9  Основные процессы  и аппаратты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.  С. Борисов, В. П. Брыков, Ю.  И. Дытнерский және т.б. под ред. Ю. И. Дытнерского. Изд. 2, М.: Химия, 1991. – 496 б.

10   Касаткин А.  Г.  Оснавный  процессы и   аппараты  химической  технологии. Изд – 7., М.:ГОСХИМИЗДАТ, 1961 – 831 б.

11    Колонные  аппараты: Каталог. 2-изд. – М.:ЦИНТИ  химнефтемаш, 

        1978.–31 б  

12    www.teploobmenka.ru

13    http://www.neftelib.ru/neft-book/028/20/index.shtml

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                             Қосымша

 

 

 

\

 

Кесте 1

Жылуберілу коэффициентінің  К жинақтылық мәні

 

Жылуалмасу түрі	К, Вт/(м2К )		Жылуал масу түрі	К, Вт/(м2К )
	Еріксіз қозға лыс үшін	Ерікті қозғалыс үшін		Еріксіз қозғалыс үшін	Ерікті қозғалыс үшін
Газдан газға	10-40	4-12	Конденсациялан ған сулы буға
Газдан сұйыққа	10-40	6-20	Су үшін	800-3500	300-1200
Конденсацияланған будан сұйыққа	10-60	4-12	Қайнаған суға	---------	300-1200
Сұйықтан сұйыққа: Су үшін     Көмірсутектер мен майлар үшін	800-1700       120-270	140-460       30-60	Органи калық сұйықтарға   Органикалық сұйықтардың конденсациялау шы буының суға	120-340       300-800	60-70       230-460

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кесте 2

Қаптама құбырлы  жылуалмастырғыштардағы  жалғастықтардың  шартты өту диаметрі

 

Қаптама, D м	Жалғастықтың  құбырдағы  жүріс саны  бойынша  құбыр ішіндегі  өту диаметрі				Құбыр арасына  жалғастықтың  шартты өту, D мм
	1	2	4	6
159	80	-	-	-	80
273	100	-	-	-	100
325	150	100	-	-	100
400	150	150	-	-	150
600	200	200	150	100	200
800	250	250	200	150	250
1000	300	300	200	150	300
1200	350	350	250	200	350
1400	-	350	250	200	-

 

 

Кесте 3

U тәріздес құбырлы,  қаптама құбырлы жылуыалмастырғыштардың  өлшемдері (МЕСТ бойынша 14245-79)

 

Қаптама диаметрі D, мм	Қүбырдағы бір жүрістің қиылысу ауданы м2		Құбыр ұзындығы бойынша, м, жылуалмасу беті, м2					Құбыр арасындағы  ең  тар қию ауданы, м2
			3,0	6,0		9,0
325	0,007	-	14	27	-	-	-	0,011	-
400	0,013	-	26	51	-	-	-	0,020	-
500	0,022	-	43	85	-	-	-	0,032	-
600	0,031	0,039	-	120	150	178	223	0,047	0,037
800	0,057	0,067	-	224	258	331	383	0,085	0,073
1000	0,097	0,112	-	383	437	565	647	0,120	0,108
1200	0,142	0,165	-	564	651	831	961	0,135	0,151
1400	0,197	0,234	-	790	930	1160	1369	0,161	0,187

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кесте 4

Қалыпты қаптама  құбырлы  жылуалмастырғыштардағы сегментті  құбырлар саны

 

Құбыр, D	Құбыр ұзындығы бойынша  сегментті қабырғалар саны, м
	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	6,0	9,0
159	6	10	14	26	-	-	-
273	4	8	12	18	-	-	-
325	-	6	8	14(16)	18	(36;38)	-
400	-	-	6	10	14	22(24;26)	-
600	-	-	4	8	10	18(16)	(24)
800	-	-	4	6	8	14(12)	22(20)
1000	-	-	-	4	6	10	16(18)
1200	-	-	-	-	6	8	14(12)
1400