Теплообменные аппараты 1 страница

ВВЕДЕНИЕ

Основная цель курсового проектирования заключается в систематизации, закреплении и расширении теоретических знаний и практических навыков курса.

Курсовой проект по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии является завершающим этапом работы студентов над изучаемой дисциплиной. Он включает расчет одной из типовых установок (выпарной, ректификационной, абсорбционной, сушильной и др. ) и ее графическое оформление.

В ходе работы над курсовым проектом выполняются технологические, тепловые и гидравлические расчеты; по действующим стандартам, каталогам и справочной литературе проводится выбор аппаратуры для конкретных условий ее работы.

В целом курсовой проект должен представлять собой законченную проектную разработку установки. За результаты расчетов ответственность несет студент – автор проекта. Преподаватель – руководитель проекта – направляет работу студента, обеспечивает систематические консультации, на которых студент получает ответы на все возникающие у него вопросы и рекомендации по основным разделам разрабатываемого проекта.

Содержание проекта определяется заданием, оформленным на бланке установленной формы. Задание разрабатывается руководителем работы на основании утвержденной темы.

В пособии приведены уравнения, справочные данные и литературные источники, пользуясь которыми студенты выполняют расчеты, а также указаны последовательность и содержание этих расчетов.

В приложениях представлен образец оформления титульного листа расчетно-пояснительной записки, образец оформления основной надписи и спецификации, образец оформления технологической схемы.

1 Общие положения

Курсовой проект включает в себя:

– расчетно-пояснительную записку объемом 25-30 листов;

– графическую часть объемом 2 листа, состоящую из принципиальной технологической схемы и чертежа общего вида основного аппарата.

Окончательный состав и объем разделов пояснительной записки и графической части курсового проекта устанавливаются его руководителем.

Содержание расчетно-пояснительной записки

Основное содержание расчетно-пояснительной записки определяется заданием на курсовой проект. Расчетно-пояснительная записка оформляется в соответствие с основными требованиями

«Оформление выпускных квалификационных и курсовых работ (проектов)».

Основные требования к оформлению текста:

– текст размещается на одной стороне листа белой бумаги формата А4;

– цвет шрифта – черный;

– размер шрифта – 14 (в таблицах может быть использован 12);

– гарнитура – Times New Roman;

– междустрочный интервал – полуторный (1, 5);

– текст располагается по ширине (формату);

– с автоматическим переносом слов;

– абзацный отступ должен быть одинаковым по всему тексту и равен 1, 25 см.

Текст работы следует печатать, соблюдая следующие размеры полей: правое – 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм, левое – 30 мм.

Разрешается использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определенных терминах, формулах, применяя шрифты разной гарнитуры (курсив, размер, жирность).

Листы расчетно-пояснительной записки должны иметь рамки и основные надписи согласно ГОСТ 2. 104-2006. Расстояние от рамки до границ текста в начале и в конце строк не менее 3 мм, от верхней или нижней строки

текста до верхней линии рамки или до основной надписи – не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным 12 мм.

Рамку следует оформлять, соблюдая следующие размеры полей: поле для брошюровки – не менее 20 мм; верхнее, нижнее и правое – не менее 5 мм.

Листы пояснительной записки должны быть сшиты в папку.

Страницы нумеруются арабскими цифрами с соблюдением сквозной нумерации по всему тексту. Номер страницы проставляется в центре нижней части листа без точки (нумерация страниц – автоматическая).

Титульный лист, задание к курсовому проекту, реферат и содержание включается в общую нумерацию страниц, без проставления на них номера страницы.

Расчетно - пояснительная записка должна содержать следующие обязательные структурные элементы:

– титульный лист;

– задание к курсовому проекту;

– реферат;

– содержание;

– введение;

– литературный обзор;

– технологическая часть;

– описание технологической схемы установки;

– расчетная часть, включающая технологические расчеты и выбор оборудования (определяется заданием к проекту);

– заключение;

– библиографический список;

– приложения (при необходимости).

Образец оформления титульного листа приведен в приложении 1.

Во введении указываются сущность, значение, области применения и пути дальнейшего развития рассматриваемого процесса. Необходимо также привести сравнительную характеристику аппаратов для его осуществления.

В разделе литературного обзора приводится общая характеристика и классификация процессов, протекающих в рассматриваемом оборудовании и установке. Описываются условия и протекания и движущую силу процесса. Приводятся данные по обоснованию выбора типа основного аппарата, типа контактного устройства (например, конструкции ситчатой тарелки и т. п. ). Отражаются достоинства и недостатки режима работы аппарата, движения потоков в аппарате относительно друг друга и др.

В ходе работы над разделом необходимо провести анализ литературных данных и выбрать методы интенсификации процесса применительно к конструкции основного аппарата и специфическим особенностям того или иного процесса.

Раздел «Технологическая часть» является основным разделом расчетно-пояснительной записки.

При описании технологической схемы указываются ее преимущества по сравнению с другими существующими технологиями. Необходимо указать параметры и показатели процесса, дать характеристику выбранного оборудования, при необходимости привести эскизы, отметить методы поддержания заданных параметров процесса. Также следует проанализировать различные варианты схемы, позволяющие интенсифицировать основной процесс и повысить технико-экономические показатели.

После названия аппарата следует указывать его обозначение на схеме. Принципиальная технологическая схема производства выполняется как рисунок в соответствии с требованиями и размещается в данном разделе после первого упоминания в тексте. Кроме этого, принципиальная схема должна быть представлена и в графической части ВКР на листе формата А1.

Необходимо описать все аппараты, изображённые на схеме, и изобразить все аппараты, упомянутые в описании.

В расчетной части путем составления уравнений материального и теплового балансов определяют расходы, составы и температуры получаемых продуктов, тепловые нагрузки аппаратов, расходы теплоносителей – греющего пара, охлаждающей воды. Задачей этого раздела проекта является расчет основных размеров аппаратов (диаметра, высоты, поверхности теплопередачи и т. д. ). Основанием для расчета и выбора оборудования являются материальные и тепловые балансы, параметры технологического режима его работы. На основании анализа литературных данных и рекомендаций данного пособия выбирается методика расчета размеров аппаратов. По уравнениям тепло- и массопередачи рассчитывают основные размеры аппаратов и затем выбирают стандартные. В этот же раздел включаются гидравлические расчеты аппаратов. Кроме основных аппаратов в установку входит вспомогательное оборудование: насосы, вентиляторы, газодувки, вакуум-насосы и т. п. Вспомогательное оборудование подбирают по каталогам или ГОСТам с учетом конкретных условий его работы.

Расчеты в записке должны сопровождаться пояснениями. Все расчетные формулы приводятся сначала в общем виде, нумеруются, затем дается наименование обозначений и указываются размерности всех входящих в формулу величин. Численные значения величин в формулу подставляют в том порядке, в каком они в ней записаны, и приводят результат расчета. Все расчеты должны быть выполнены в международной системе единиц СИ.

Закончив расчетную часть проекта, необходимо изложить основные результаты выполненной работы и дать анализ полученных результатов.

Графическая часть курсового проекта

В состав графической части проекта входит:

а) принципиальная технологическая схема установки;

б) чертёж основного аппарата.

Все части выполняются на белых листах формата А1 (594х841 мм). Каждый лист должен иметь внутреннюю рамку и основную надпись. Внутренняя рамка формата выполняется сплошной линией на расстоянии 5 мм от внешней кромки (снизу, сверху и справа) и 20 мм с левой стороны формата. Пример оформления основной надписи приведён в Приложении 2.

Технологическая схема установки отражает окончательное техническое решение и выбор оборудования на основании проведённых расчётов. При выполнении схемы установки необходимо использовать стандартные условные изображения оборудования. В случае отсутствия стандарта на аппарат, его необходимо изображать схематически в виде конструктивного очертания. Все аппараты изображаются на схеме без строгого соблюдения масштаба, но и без резкого нарушения габаритных размеров.

В схеме представляется вся совокупность аппаратов и машин и их соединений, с помощью которых осуществляется данный технологический процесс с указанием места подачи сырья, вспомогательных материалов, вывода продукции, побочных продуктов, отходов.

Действительное пространственное расположение составных частей либо не учитывается совсем, либо учитывается приближённо. На схеме должно быть наименьшее количество изломов и пересечений линий. Аппараты изображаются с учётом последовательности технологического процесса. Основные аппараты выполняются в виде эскиза сплошными основными линиями. Аппараты без принципиальных особенностей изображаются по наружным контурам.

Если в схеме установки предусмотрено несколько идентичных аппаратов, работающих параллельно, допускается изображать один. Действительное число аппаратов указывается в спецификации.

Технологическая схема должна показывать обвязку аппарата и связь с остальными аппаратами. Направления потоков показываются стрелками, учитывая при этом агрегатное состояние потока. Пересекать изображения

аппаратов линиями трубопроводов не допускается. На каждом трубопроводе у места его отвода от магистрального или места его подключения к аппарату или машине необходимо проставлять стрелки, указывающие направления движения потока и условное обозначение стрелкой вида среды (газ или жидкость). Необходимо предусмотреть компактное расположение аппаратов на схеме и во избежание чрезмерно сложной обвязки можно не показывать резервные насосы, обводные линии, вспомогательные клапаны, задвижки и т. д.

Каждому аппарату присваивается обозначение, состоящее из букв и цифр. Следует использовать общепринятые буквенные обозначения аппаратов: К – колонна, А – абсорбер, Т – теплообменник, КХ – конденсатор- холодильник, И – испаритель, АВО – аппарат воздушного охлаждения, П – печь, Н – насос, С – сепаратор, Е – ёмкость, О – отстойник, Р –реактор, Ф – фильтр и т. д. Цифра после буквы показывает порядковый номер этого аппарата, начиная с первого, по ходу описания технологической схемы (например, К-1, Т-1, Н-1). Если начальные буквы оборудования совпадают (колонна и компрессор), можно использовать для обозначения две буквы, например, для компрессора – КП.

Перечень всего изображённого оборудования на схеме включают в спецификацию, которую располагают над основной надписью. Пример оформления спецификации приведён в приложении 2.

Оборудование и элементы схемы должны быть выполнены в соответствии со следующими стандартами:

ГОСТ 2. 793-79. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. Общие обозначения.

ГОСТ 2. 782-96. Машины гидравлические и пневматические. ГОСТ 2. 784-96. Элементы трубопроводов.

ГОСТ 2. 785-70. Арматура трубопроводная. ГОСТ 2. 788-74. Аппараты выпарные.

ГОСТ 2. 789-74. Аппараты теплообменные.

ГОСТ 2. 790-74. Аппараты колонные. ГОСТ 2. 792-74. Аппараты сушильные. ГОСТ 2. 795-80. Центрифуги.

ГОСТ 2. 782-68 Насосы и вентиляторы.

ГОСТ 2. 794-79 Устройства питающие и дозирующие. ГОСТ 2. 780-68 Конденсатоотводчики, емкости и т. п.

ГОСТ 3464-63 Обозначение трубопроводов для, жидкостей и газов. ГОСТ 2. 784-7 Элементы трубопроводов.

ГОСТ 2. 789-70 Арматура трубопроводная.

При отсутствии стандарта на данное изделие допускается его показывать схематически в виде конструктивного очертания, причем должны быть показаны основные технологические штуцера, загрузочные люки, входы выходы основных продуктов.

Допускается изображать изделия на схеме без строго соблюдения масштаба, но и без резкого нарушения соотношения габаритных размеров основных изделий.

Арматура, а также другие приборы, устанавливаемые на оборудовании, должны быть показаны на схеме в соответствии с их действительным расположением и изображены условно в соответствии с действующими стандартами.

В приложении 3 приведён пример оформления технологической схемы проекта.

Ниже приведены условные обозначения элементов принципиальной технологической схемы проекта.

Элементы трубопроводов

трубопроводы напора, слива, всасывания

линии дренажа, выпуска газа, отвода конденсата

соединение трубопроводов

пересечение трубопроводов без присоединения

подвод жидкости

подвод воздуха или газа

трубопровод в трубе

изолированные участки трубопроводов

Арматура трубопроводная

вентиль запорный проходной	вентиль предохранительный проходной
вентиль запорный угловой	вентиль предохранительный угловой
вентиль трехходовый	клапан дроссельный
вентиль регулирующий проходной	клапан редукционный (вершина треугольника должна быть направлена в сторону повышенного давления)
вентиль регулирующий угловой	задвижка
клапан обратный проходной	кран проходной
клапан обратный угловой	кран угловой

Насосы и двигатели

насос постоянной производительности с одним направлением потока	насос-дозатор
насос постоянной производительности с двумя направлениями потока	насос ручной
насос с регулируемой производительностью с одним направлени- ем потока	насос шестеренчатый
насос с регулируемой производительностью с двумя направления- ми потока	насос винтовой
компрессор	насос ротационный лопастной (пластинчатый)

насос радиально- поршневой	вентилятор центробежный
насос лопастной центробежный	вентилятор осевой
насос струйный (эжектор, инжектор, элеватор водоструй- ный и пароструй- ный)	насос кривошипно- поршневой
насос водоструйный	камера мембранная одностороннего действия
насос пароструйный	камера мембранная двухстороннего действия

Аппараты выпарные

аппарат выпарной общее обозначение	аппарат выпарной пленочный с восходящей пленкой
аппарат выпарной с естественной циркуляцией и с соосной тепловой камерой	аппарат выпарной пленочный роторный
аппарат выпарной пленочный со свободно падающей пленкой	аппарат выпарной с погружённым горением

аппарат выпарной с естественной циркуляцией и с выносной тепловой камерой

аппарат выпарной с принудительной циркуляцией и с соосной камерой

аппарат выпарной с принудительной циркуляцией и с выносной тепловой камерой

Аппараты теплообменные

элементы трубчатые с неподвижными трубными решетками	элементы трубчатые витые
элементы трубчатые с плавающей головкой	элементы трубчатые спиральные
	распределители жидкости нагревающие или охлаждающие
	распределители газа нагревающие или охлаждающие
элементы трубчатые с U-образными трубами	рубашки греющие или охлаждающие
элементы трубчатые с трубками фильда	регенераторы тепла

теплообменник кожухотрубчатый с паровым пространством, с плавающей головкой при давлении в трубах и межтрубном пространстве выше атмосферного
теплообменник кожухотрубчатый с паровым пространством, с U- образными трубами при давлении в трубах и межтрубном пространстве выше атмосферного
теплообменник оросительный	теплообменник регенеративный
теплообменник погружной плоский
	конденсатор смешения
теплообменник погружной спиральный
теплообменник с прямой теплопередачей	теплообменник листовой спиральный

теплообменник кожухотрубчатый при давлении в трубах и межтрубном пространстве выше атмосферного	теплообменник кожухотрубчатый с U-образными трубами
теплообменник кожухотрубчатый при давлении в трубах выше атмосферного, а в межтрубном пространстве ниже атмосферного	теплообменник кожухотрубчатый витой при давлении в трубах и межтрубном пространстве равном атмосферному
теплообменник кожухотрубчатый с температурным компенсатором	теплообменник с наружным обогревом
теплообменник кожухотрубчатый с плавающей головкой	теплообменник с электрообогревом

теплообменник пластинчатый разборный	теплообменник пластинчатый ребристый
теплообменник пластинчатый полуразборный	калорифер
теплообменник пластинчатый блочный сварной	градирня
теплообменник пластинчатый цельносварной	аппарат воздушного охлаждения

Аппараты колонные

общее обозначение тарелок	S-образные тарелки
колпачковые тарелки	ситчатые тарелки
струйные тарелки	ситчатые тарелки с отбойными элементами
клапанные тарелки	ситчато-клапанные тарелки
клапанные прямоточные тарелки	жалюзийно-клапанные тарелки

Отстойники и фильтры

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒