Проектирование, монтажУи

эксплуатация теплотехноТ-

Б

логического оборудованияН

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

Глава I. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ.............................................

6

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА................................................................................

8

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ...................................................................

2

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................

2

Тема 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

................... У

3

1.1

Рекомендации по выбору схемы взаимного тока и скоростей теплоносителей..............

5

1.2

Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов..........................................

Т

7

1.2.1 Общая схема теплотехнического расчета рекуперативных теплообменных

аппаратов...................................................................................................................................

Н

7

1.2.2 Конструирование рекуперативных теплообменных аппаратов...............................

15

1.2.3 Способы крепления и методы разбивки труб в трубной решетке ...........................

17

1.2.4 Варианты установки перегородок в крышках теплообменных аппаратов.............

20

1.2.5 Конструкции крышек теплообменных аппаратов......................................................

20

1.2.6 Определение диаметров штуцеров...............................................................................

21

1.2.7 Принятие окончательного решения при конструировании теплообменного

аппарата...................................................................................................................................

й

22

1.3

Гидравлический расчет теплообменного аппарата..........................................................

23

1.4

Выбор оптимального нормализованного теплообменногоБаппарата..............................

25

1.5

Влияние конструктивных параметров теплообменного аппарата на величину

приведенных затрат....................................................................................................................

27

Тема 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ И УСТАНОВОК.. 29

2.1

Выбор схемы выпарной устан вки.......................................................................................

и

29

т

29

2.1.1 Выбор схемы подогрева раств .................................................................................

2.1.2 Схемы питания аппара в раствром........................................................................

32

число

упеней выпарной установки

34

2.1.3 Оптимальное

2.1.4 Использован е в

ор чнойеплоты выпарной установки.........................................

37

2.2

з

39

Выбор конструкц

выпарного аппарата...........................................................................

2.3

Элементы выпарных аппаратов..........................................................................................

41

2.4

о

45

Арматура и гарнитура выпарных аппаратов.....................................................................

Тема 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВОК.........

47

3.1

Материальный баланс процесса ректификации.................................................................

48

Те

49

3.2

ловой баланс ректификационной колонны ....................................................................

3.3

Расч т ректификационных колонн......................................................................................

51

3.3.п1 Определение числа тарелок в ректификационной колонне........................................

52

3.3.2 Анализ режимов работы ректификационной колонны..............................................

56

3.3.3 Определение основных геометрических размеров ректификационной .....колонны

57

3.3.4 Особенности конструктивного исполнения и расчета элементов

ректификационных колонн......................................................................................................

61

Р3.4

Выбор оптимального варианта ректификационной установки ......................................

64

Тема 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК...........................

66

4.1

Рекомендации по выбору рационального способа сушки и сушильных установок..........

66

4.2

Основные этапы проектирования конвективной сушильной установки.........................

67

4.3

Проектирование сушилки с кипящим слоем........................................................................

69

4.3.1 Параметры кипящего слоя.............................................................................................

71

Тема 5.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК.......................

76

5.1

Компрессионные холодильные установки...........................................................................

76

5.2

Методы повышения эффективности компрессионной холодильной установки...........

78

5.3

Характеристики отдельных элементов компрессионной холодильной установки.......

79

5.3.1 Холодильные агенты.......................................................................................................

79

5.3.2 Хладоносители ................................................................................................................

80

5.3.3 Компрессоры холодильных машин.................................................................................

80

5.3.4 Испарители холодильных машин...................................................................................

84

5.3.5 Определение коэффициента теплопередачи горизонтального кожухотрубного

испарителя

................................................................................................................................

86

5.3.6 Конденсаторы ..............................................................................холодильных машин

89

5.3.7 Определение коэффициента теплопередачи горизонтального кожухотрубного

конденсатора

Н

У91

5.4

Абсорбционные ..............................................................................холодильные установки

94

5.5

Экономическое сравнение компрессионных и абсорбционных холодильныхТустановок

Б

101

......................................................................................................................................................

5.6

Пароэжекторные .......................................................................холодильные установки

й

104

Тема

6.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И

ТРЕБОВАНИЯ,

ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ .................................................................................К НИМ

и

105

6.1

Стали

105

6.2

Чугун

......................................................................................................................................

107

6.3

Цветные ................................................................................................................металлы

о

107

6.4

108

Неметаллические .............................................................................................материалы

р

6.5

Теплоизоляционные ..........................................................................................материалы

108

т

6.6

Расчет ..................................................................................................тепловой изоляции

111

Тема 7.

МЕХАНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ

ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО ............................................ОБОРУДОВАНИЯ

113

7.1

з

Понятия и определен я, спользуемые в механических расчетах тепломассообменного

оборудования...............................................................................................................................

113

т лообменника.....................................................................................................................

120

7.2

Расчет ..........на пр чнисть элементов кожухотрубного теплообменного аппарата

117

п

118

7.2.1 Расчет ............................................................................................т лщины обечаек

7.2.2 Расчет ...............................................................................т лщины днищ и крышек

118

е

7.2.3 О ределение в зможности применения жесткой конструкции кожуха

7.3

Расч ........................................................................................т на

рочность барабанов

121

Р

121

7.3.1 Определение ....................................................................толщины стенки барабана

7.4

асчет ...............................................................................................барабанов на прогиб

123

Тема 8.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И ИСПЫТАНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ......................................................АППАРАТОВ

124

8.1

Изготовление .........................................деталей тепломассообменного оборудования

124

8.2

Сборка .................................................................................и сварка деталей аппаратов

127

8.3

Испытание ........................................................................................................аппаратов

128

Тема 9.

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТАНОВОК

...................................................................................................................................

130

Тема 10.

МОНТАЖ

ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ

УСТАНОВОК

..........................................................................................................

132

Тема 11.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК...

135

11.1 Особенности эксплуатации отдельных тепломассообменных установок

.................

135

Тема 12.

ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, УЧЕТА РАСХОДОВ

И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ

138

Тема 13.

РЕМОНТ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК...................

145

13.1 Система планово-предупредительного ремонта оборудования

У

145

13.2 Виды ремонтов оборудования ..........................................................................................

Т

146

13.3 Нормативы на ремонт оборудования

148

13.4 Планирование трудоемкости ремонтных работ...........................................................

150

Тема 14.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ ПРЕДПРИЯТИЯ...............................................................

152

14.1 Рациональное использование пара и конденсата в тепломассообменных установках

......................................................................................................................................................

152

14.2 Причины возникновения дебалансов производственного параНи способы решения этой

проблемы на промышленном предприятии.............................................................................

156

14.2.1 Целесообразность использования ТЭЦ в качествеБзвена, замыкающего баланс

производственного пара по заводу.......................................................................................

156

14.2.2 Пути сведения балансов производственного пара (аккумулирование пара, пиковые

парогенерирующие мощности)

159

14.2.3 Выравнивание паропроизводительности ут л зационной установки методом

подтопки.................................................................................................................................

161

14.3 Использование вторичных

есу сов на промышленном .......предприятии

165

14.3.1 Использование в

оричн го

166

14.3.2 Компрессия в

166

14.3.3 Использован е

епло

з

173

производственных агрега

14.3.4 Энергет ческаятеплэффективность использования низкотемпературных вторичных

ресурсов

174

тепловых

.................................................................................................................

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫоричн......................................................................................

176

п

178

Глава III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ....................................................................ЧАСТЬ

Раздел I. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ..................................................................ЗАНЯТИЙ

178

Раздел

180

II. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.......................................................................

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................

180

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА....................................................................

180

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСНОВНЫМ ТЕМАМ КУРСОВОГО

П ОЕКТИРОВАНИЯ .............................................................................................

182

1. Методические указания по расчету схемы установки концентрирования водных

Ррастворов веществ....................................................................................................................

182

1.1 Расчет схемы двухкорпусной .....................................................выпарной установки

182

взаимно растворимых компонентов........................................................................................

200

2.1 Расчет схемы ректификационной установки..............................................................

200

3. Методические указания по расчету конвективных сушильных установок.....................

213

5

4. Методические указания по расчету компрессионной холодильной установки...............

223

5. Методические указания по расчету абсорбционной холодильной установки.................

232

6. Методические указания по расчету компрессионной теплонасосной установки для

утилизации тепла низкопотенциального источника энергии...............................................

232

7. Требования по оформлению курсового проекта .................................................................

236

Приложение А.............................................................................................................................

240

Образец оформления обложки курсового проекта................................................................

240

Приложение Б.............................................................................................................................

241

Образец оформления титульного листа курсового проекта................................................

241

Приложение В.............................................................................................................................

Н

242

Образец заполнения основной надписи на графической части курсового проектаУ............242

Глава IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ.........................................................................

Б

243

1. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «ПроектированиеТ

,

монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть.........................

243

2. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование,

учебной

245

монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть.........................

3. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по

дисциплине «Проектирование,

и

247

монтаж и эксплуатация теплотехнолог ческого оборудования» II часть........................

р

4. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование,

монтаж и эксплуатация теплотехнолог ческого оборудования» II часть........................

250

о

т

и

з

о

п

е

Р

У

Т

Н

Б

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

У

Т

Н

Б

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Р

Ответственный за редакцию Э.М. Космачева