- •Глава I. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
- •ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •Основная литература
- •Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Тема 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •1.1 Рекомендации по выбору схемы взаимного тока и скоростей теплоносителей
- •1.2 Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов
- •1.2.4 Варианты установки перегородок в крышках теплообменных аппаратов
- •1.2.5 Конструкции крышек теплообменных аппаратов
- •1.3 Гидравлический расчет теплообменного аппарата
- •1.4 Выбор оптимального нормализованного теплообменного аппарата
- •Тема 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ И УСТАНОВОК
- •2.1.2 Схемы питания аппаратов раствором
- •2.1.3 Оптимальное число ступеней выпарной установки
- •2.1.4 Использование вторичной теплоты выпарной установки
- •2.2 Выбор конструкции выпарного аппарата
- •2.3 Элементы выпарных аппаратов
- •2.4 Арматура и гарнитура выпарных аппаратов
- •Тема 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
- •3.1 Материальный баланс процесса ректификации
- •3.2 Тепловой баланс ректификационной колонны
- •3.3 Расчет ректификационных колонн
- •3.3.2 Анализ режимов работы ректификационной колонны
- •3.4 Выбор оптимального варианта ректификационной установки
- •Тема 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •4.3 Проектирование сушилки с кипящим слоем
- •4.3.1 Параметры кипящего слоя
- •Тема 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •5.3 Характеристики отдельных элементов компрессионной холодильной установки
- •5.3.1 Холодильные агенты
- •5.3.2 Хладоносители
- •5.3.3 Компрессоры холодильных машин
- •5.3.6 Конденсаторы холодильных машин
- •5.4 Абсорбционные холодильные установки
- •5.6 Пароэжекторные холодильные установки
- •Тема 6. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ
- •6.1 Стали
- •6.2 Чугун
- •6.4 Неметаллические материалы
- •6.6 Расчет тепловой изоляции
- •Тема 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- •7.2.1 Расчет толщины обечаек
- •7.2.2 Расчет толщины днищ и крышек
- •7.3 Расчет на прочность барабанов
- •7.4 Расчет барабанов на прогиб
- •Тема 8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И ИСПЫТАНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •8.1 Изготовление деталей тепломассообменного оборудования
- •8.2 Сборка и сварка деталей аппаратов
- •8.3 Испытание аппаратов
- •Тема 9. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 10. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 11. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 12. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, УЧЕТА РАСХОДОВ И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ
- •Тема 13. РЕМОНТ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •13.2 Виды ремонтов оборудования
- •13.3 Нормативы на ремонт оборудования
- •Тема 14. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
- •14.2 Причины возникновения дебалансов производственного пара и способы решения этой проблемы на промышленном предприятии
- •14.3.3 Использование теплоты нагретой воды охлаждающих устройств производственных агрегатов
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Глава III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •Раздел I. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
- •Раздел II. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
- •МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСНОВНЫМ ТЕМАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •1.1 Расчет схемы двухкорпусной выпарной установки
- •2. Методические указания по расчету схемы установки для разделения бинарной смеси взаимно растворимых компонентов
- •6. Методические указания по расчету компрессионной теплонасосной установки для утилизации тепла низкопотенциального источника энергии
- •7. Требования по оформлению курсового проекта
- •Приложение А
- •Образец оформления обложки курсового проекта
- •Приложение Б
- •Образец оформления титульного листа курсового проекта
- •Приложение В
- •Образец заполнения основной надписи на графической части курсового проекта
- •Глава IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ
- •1. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •2. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •4. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» II часть
111
По нормативам для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов допускается применять материалы и изделия с объемной массой не более 400 кг/м3, а для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий – не
более 500 кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
В конструкцию изоляции входят: |
|
|
|
Т |
|||||||||
|
а) |
основной теплоизоляционный слой; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
б) армирующие и крепежные детали; |
|
|
|
||||||||||
|
в) наружный защитный слой; |
|
|
|
|
|
Б |
|
||||||
|
г) |
покраска. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Конструкция должна быть прочной, стойкой к воздействиюНвлаги, ветра и |
|||||||||||||
температур во все периоды года. |
|
|
|
|
й |
|
|
|||||||
|
6.6 Расчет тепловой изоляции |
и |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Тепловая изоляция предназначена для уменьшения тепловых потерь от те- |
|||||||||||||
плообменных устройств в |
о |
|
|
|
а также для выполнения усло- |
|||||||||
кружающую с еду, |
||||||||||||||
вий безопасной работы обслуживающегорперсонала. Температура на поверхно- |
||||||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сти изоляции при темпера уре окружающей среды +25 оС не должна превы- |
||||||||||||||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шать в помещен 48 оСт, а на открытом воздухе 60оС. |
|
|
||||||||||||
|
Тепловые потери через 1 м2 теплоизоляционного слоя по закону Фурье для |
|||||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плоской стенки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
гдеиз |
|
|
λ |
= + |
|
λиз |
|
|
|
|
|
|||
|
|
о |
qпотерь |
= |
δ |
(tст −tн), |
Вт2 , |
|
(6.1) |
|||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
λ - теплопроводность изоляционного слоя при заданной температуре, |
|||||||||||||
|
|
|||||||||||||
определяется по формуле |
из |
a |
b t , |
приведенной для выбранного материала |
||||||||||
изоляции в таблице 6.3, Вт/(м К); |
δ |
- толщина |
изоляционного слоя, м; |
|||||||||||
tст и tн - температура, соответственно, |
стенки аппарата или трубопровода и |
наружной поверхности изоляционного слоя, оС.
112
|
Откуда толщина изоляции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
δ = |
λиз |
|
(t |
ст |
−t |
н |
), |
м. |
|
|
|
|
|
(6.2) |
|||
|
|
|
|
|
|
qпотерь |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Удельные теплопотери изолированной поверхностью в окружающую сре- |
||||||||||||||||||||||
ду |
|
|
|
|
|
qпотерь =α2 |
tн −tо.с |
, |
|
|
|
Т |
(6.3) |
||||||||||
|
где t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о.с |
- температура окружающей среды, оС; α2 - коэффициент теплоот- |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
2 |
|
|||
дачи от наружной поверхности изоляции в окружающую среду, Вт/(Ум К), мож- |
|||||||||||||||||||||||
но определить по эмпирической формуле: |
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
α2 = 8,4 + 0,06 |
|
|
tн −tо.с . |
|
|
|
|
|
(6.4) |
||||||||
|
Выбрав какой-либо теплоизоляционный материал для покрытия цилинд- |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
λ |
|
й |
|
|
|
|
|
|
|||||
рической поверхности, прежде всего, нужно рассчитать критический диаметр |
|||||||||||||||||||||||
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
(6.5) |
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
d |
= |
|
|
|
з , м. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
о |
|
α |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Если окажется, что величина к итического диаметра d |
|
|
больше наружно- |
|||||||||||||||||||
го диаметра трубы d , |
о применение выбранного материала в качестве тепло- |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
d2 < d3 < dкр, |
|
где d3 - наружный |
||||||||
вой изоляции нецелесообразно. В области |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
диаметр из ляции,приувеличении толщины изоляции будет наблюдаться уве- |
|||||||||||||||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тепловые потери вновь станут та- |
||||||||||
личение те л терь. Только при d3 = d3 |
эф |
||||||||||||||||||||||
чения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кими же, как для первоначального, неизолированного трубопровода. Следова- |
|||||||||||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т льно, н который слой тепловой изоляции не будет оправдывать своего назна-
. Значит, для эффективной работы тепловой изоляции необходимо, чтобы
dкриз ≤ d2 .