Курсовая работа: Расчет аппарата воздушного охлаждения Последовательность расчета

Опорные конструкции, на которых монтируются элементы аппарата, выполняются металлическими или железобетонными. Они включают продольные и поперечные опорные балки, выполняемые, как правило, из стандартных двутавров, стойки (обычно отрезки стандартных труб на опорных пластинах), косынки и ребра жесткости. Стойки смонтированы на фундаменте и закреплены на нем анкерными болтами.

В связи с переменным характером нагрузки аппарата, зависящей от технологического режима, температуры и влажности воздуха, вентиляторы должны иметь возможность регулирования расхода воздуха в широком диапазоне.

Система регулирования должна обеспечивать требования технологии независимо от изменения режима работы вентилятора. Регулирование расхода воздуха производится несколькими способами:

1) изменением расхода охлаждающего воздуха, подаваемого в теплообменные секции;

2) подогревом воздуха (в зимний период) на входе в АВО;

З) перепуском части технологического потока по байпасным линиям через регулирующие клапаны;

4) увлажнением охлаждающего воздуха и поверхности теплообмена, позволяющим снизить температуру охлаждающего воздуха при высокой его темпеpатypе в летний период.

Наиболее распространенным способом регулирования является изменение расхода охлаждающего воздуха, которое осуществляется:

- путем использования двухскоростных электродвигателей, что позволяет иметь две локальные величины расхода воздуха и третью - минимальную величину при остановленном вентиляторе (в зимний период при низкой температуре окружающего воздуха аппарат может работать с отключенным вентилятором, при этом охлаждение продукта происходит за счет естественной конвекции). Данный способ является наиболее практичным и экономичным;

- путем плавного регулирования скорости вращения вентилятора применением электродвигателя с переменным числом оборотов, гидропривода, гидромуфт, вариатора, коробки скоростей и т.д.;

- путем регулирования угла поворота лопасти вентилятора. Изменение угла производится вручную при остановленном вентиляторе переустановкой каждой лопасти отдельно или автоматически при использовании пневматического или электромеханического привода. Ступенчатое изменение угла поворота лопастей с остановкой вентилятора предусматривают для сезонного регулирования. Автоматическое регулирование позволяет поддерживать выходную температуру охлаждаемого продукта с точностью до ± 1^о С;

- установкой специальных жалюзийных устройств, располагаемых как до вентилятора, так и после теплообменных секций. Жалюзийные устройства могут снабжаться ручным или пневматическим приводом. При повороте жалюзийных элементов уменьшается расход воздуха и увеличивается диапазон рабочих режимов, но при этом такое регулирование сопровождается снижением КПД вентилятора.

2.2 Выбор конструкционных материалов

С учетом высокой коррозионной активности насыщенных паров уксусной кислоты, величины рабочего давления и рабочей температуры для аппарата воздушного охлаждения принимается исполнение Б4. Материалы элементов для данного исполнения:

- внутренние трубы – сталь 10Х17Н13М3Т ГОСТ 9941-81;

- наружные трубы – сплав АД1 ГОСТ 18475-82;

- трубные решетки– сталь 10Х17Н13М3Т ГОСТ 9941-81;

- крышки – сталь 10Х18Н9ТЛ ГОСТ 977-88,

- прокладки – паронит;

- шпильки – сталь 35Х ГОСТ 1050-88.

3. Технологический расчет аппарата воздушного охлаждения

3.1 Исходные данные

Мощность установки G = 24 т/сут;

рабочая среда – уксусная кислота;

давление (абсолютное) насыщенных паров рабочей среды Р = 0,22 МПа;

температура конденсации - t_н = 144^о С [1, с. 565];

место расположения аппарата – г. Уфа;

коэффициент оребрения К_ор = 14,6;

конечная температура конденсата уксусной кислоты t_к = 60^о С.