Курсовая работа: Расчет и проектирование вертикального кожухотрубного теплообменника для пастеризации продукта

N= (Вт).

2.4 Расчеты на прочность

Допустимые напряжения при расчете по предельным нагрузкам емкостей и аппаратов, которые работают при статических одноразовых нагрузках, определяются согласно ГОСТ 14249-89.

Расчет на прочность гладкой цилиндрической обечайки кожуха, нагруженной внутренним избыточным давлением, проводится согласно ГОСТ 14249-89.

Рисунок 11 –	Расчетная схема обечайки кожуха теплообменника

Исполнительная толщина стенки обечайки s, (мм):

s³s_р +с (2.32) [9]

(мм), (2.33) [10]

с=с₁ +с₂ +с₃ (2.34) [11]

где с₁ =Пt=0,1×15=1,5 (мм), (2.35) [12]

с=1,5+0+0=1,5 (мм),

Исполнительная толщина стенки обечайки s, (мм):

s³s_р +с=0,41+1,5=1,91 (мм).

Соответственно приведенным в ГСТУ 3-17-191-2000 значений минимальным толщинам стенок обечаек и днищ принимается s=5,0 мм.

Внутреннее избыточное давление, которое допускается [р], (МПа):

(МПа) (2.36)

Условие применения расчетных формул (для обечаек и труб при D (200 мм):

, (2.37)

условие выполняется.

3 Расчеты и выбор вспомогательного оборудования.

3.1 Выбор насоса

В соответствии с технологической схемой участка пастеризации продукта для перекачивания продукта выбирается шесть центробежных насосов марки Х20/18 с параметрами: подача Q= 5,5×10^-3 , напор Н= 10,5 (м), частота вращения вала n= 48,3 (с^-1 ), коэффициент полезного действия h_н =0,6 , приводной электродвигатель типа АО2-31-2 мощностью N_н =3квт.

Рисунок 12 – Схема установления насоса

Выбранный насос разрешает достичь геометрической высоты подъема жидкости H_Г £11 м с учетом потерь напора на преодоление гидравлического сопротивления теплообменного аппарата DР=84453 Па.

3.2 Расчет объема накопительного резервуара и уравнительного бака для пастеризованного продукта.

Номинальный объем емкости накопительного резервуара и уравнительного бака для исходного раствора пастеризованного продукта и конденсата:

(м³ ), (3.1) [13]

Выбирается пять горизонтальных емкостных аппарата.

4 Новизна принятых конструктивных решений

Теплообменные аппараты составляют многочисленную группу теплосилового оборудования, занимая значительные производственные площади и превышая зачастую 50% стоимости общей комплектации в теплоэнергетике, химической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности, и ряде других отраслей. Поэтому правильный выбор теплообменников представляется исключительно важной задачей.