Ю. Я. Печенегов, Р. И. Кузьмина
Курсовое проектирование по
ПРОЦЕССАМ И АППАРАТАМ
ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Теплообменные аппараты и ректификационные установки
Учебное пособие
2010
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Саратовский государственный университет
имени Н. Г. Чернышевского
Ю. Я. Печенегов, Р. И. Кузьмина
Курсовое проектирование по
процессам и аппаратам химической технологии
Теплообменные аппараты и ректификационные установки
Учебное пособие для студентов
химико-технологических и
химико-механических специальностей
Саратов - 2010
УДК 66.01 (076)
ББК 35.11:35.514
П 31
Ю. Я. Печенегов, Р. И. Кузьмина
П 31 Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Теплообменные аппараты и ректификационные установки: Учеб. пособие / Ю. Я. Печенегов, Р. И. Кузьмина: Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. Саратов, 2010, 110 с.
ISBN 978-5-
Изложены основы расчетов для проектирования установок и аппаратов для проведения типовых процессов химической технологии. Основное внимание уделено теплообменным аппаратам и ректификационным установкам, для которых приведены примеры численных расчетов. Даны необходимые справочные сведения, графические изображения аппаратов и их узлов.
Для студентов вузов химико-технологических и химико-механических специальностей. Может быть использовано для дипломного проектирования.
Рецензенты: кафедра «Машины и аппараты химических производств» Казанского государственного технологического университета (зав. каф., д. т. н., профессор С. И. Поникаров); канд. техн. наук, доцент В. П. Бирюков (СГАУ им. Н. И. Вавилова).
УДК 66.01 (076)
ББК 35.11:35.514
ISBN 978-5- © Печенегов Ю. Я., Кузьмина Р. И., 2010
© Саратовский государственный
университет им. Н. Г. Чернышевского, 2010
Оглавление
Введение…………………………………………….………............…………...5
1. Объем и содержание курсового проекта………….....................…………...6
1.1. Содержание расчетно-пояснительной записки………….........……….....6
1.2. Оформление расчетно-пояснительной записки………………………….7
1.3. Графическая часть проекта………………………………………………..8
1.4. Защита курсового проекта………………………………………………...8
2. Расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата……………………..9
2.1. Общие положения…………………………………………………………9
2.2. Задание на курсовой проект……………………………………………..11
2.3. Методика теплового расчета и выбор стандартного
теплообменного аппарата……………………………………………......13
2.4. Гидравлический расчет теплообменника……………………………….20
2.5. Механический расчет теплообменного…………………………………24
2.6. Примеры расчета и выбора стандартных
кожухотрубчатых теплообменников…....………………………………26
2.6.1. Расчет и выбор теплообменника-холодильника……………………...26
2.6.2. Расчет и выбор теплообменника-нагревателя......................................36
2.6.3. Расчет и выбор теплообменника-испарителя.......................................45
2.6.4. Расчет и выбор теплообменника-конденсатора...................................48
2.7. Расчет тепловой изоляции.........................................................................53
2.8. Расчет и выбор вспомогательного оборудования...................................58
2.9. Специальный вопрос..................................................................................60
3. Расчет ректификационной установки..........................................................62
3.1. Общие положения......................................................................................62
3.2. Задание на курсовой проект......................................................................64
3.3. Методика расчета ректификационной установки...................................65
3.3.1. Определение расхода дистиллята и кубового остатка.........................68
3.3.2. Построение диаграмм у-х и t-х,у...........................................................69
3.3.3. Определение оптимального флегмового числа и внутренних
потоков в колонне..................................................................................69
3.3.4. Определение числа теоретических и действительных тарелок..........72
3.3.5. Расчет скорости пара...............................................................................74
3.3.6. Расчет диаметра и общей высоты колонны..........................................75
3.3.7. Гидравлическое сопротивление тарельчатых колонн.........................76
3.3.8. Выбор материала и расчет толщины слоя тепловой
изоляции колонны...................................................................................77
3.3.9. Тепловой расчет установки....................................................................78
3.3.10. Расчет штуцеров и соединительных трубопроводов.........................80
3.3.11. Механический расчет колонны............................................................81
3.4. Пример расчета ректификационной установки
с колпачковыми тарелками........................................................................82
3.5. Пример расчета ректификационной установки
с ситчатыми тарелками..............................................................................93
3.6. Сведения о источниках с примерами расчетов.......................................95
3.7. Специальный вопрос..................................................................................95
4. Оформление графической части курсового проекта................................96
4.1. Технологические схемы.............................................................................96
4.2. Чертежи общего вида...............................................................................103
Приложения..............................................................................................105
Литература................................................................................................109