Расчет аппарата воздушного охлаждения-Курсовая работа-Машины и аппараты нефтехимических производств

Расчет аппарата воздушного охлаждения-Курсовая работа-Машины и аппараты нефтехимических производств
Введение

Широкое распространение в промышленности получили аппараты воздушного охлаждения (АВО), в которых в качестве охлаждающего агента используется поток атмосферного воздуха, нагнетаемый специально установленными вентиляторами. Они относятся к теплообменному оборудованию и предназначены для охлаждения жидких и парообразных сред в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности, конденсации смесей углеводородов на станциях в системе магистрального транспорта природного газа, для охлаждения природного газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов.
Использование аппаратов этого типа позволяет осуществить значительную экономию охлаждающей воды, уменьшить количество сточных вод, исключает необходимость очистки наружной поверхности теплообменных труб. Такие аппараты используются в качестве конденсаторов и холодильников.
Аппараты воздушного охлаждения различного типа изготовляются по соответствующим стандартам, в которых предусмотрены большие диапазоны по величине поверхности, степени оребрения и виду конструкционного материала, используемого для их изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметалл).
В данной работе производится проектный расчет АВО горизонтального типа.
1.2 Техническая характеристика аппарата, его устройство и принцип действия
Аппараты воздушного охлаждения представляют собой теплообменный аппарат, состоящий из следующих основных частей:
- теплообменной поверхности (теплообменная секция);
- системы подачи воздуха, включающей вентилятор с приводом от электродвигателя, диффузор и коллектор;
- опорной металлоконструкции.


Рисунок 2 – Аппарат воздушного охлаждения

Принцип действия: атмосферный воздух с помощью системы подачи воздуха через диффузор и коллектор подается в теплообменные секции. Теплообменные секции состоят из набранных рядами оребренных труб. Оребрение трубы выполняется методом накатки алюминиевой трубы на стальную трубу, что позволяет увеличить коэффициент теплоотдачи по сравнению со стандартными теплообменными аппаратами с гладкой трубой. используемого для их изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметалл).
Аппараты воздушного охлаждения (АВО) подразделяются на следующие типы:
- горизонтальные АВГ,
- зигзагообразные АВЗ,
- малопоточные АВМ,
- для вязких продуктов АВГ-В,
- для высоковязких продуктов АВГ-ВВ.

Рассмотрим аппарат воздушного охлаждения с горизонтальным расположением теплообменных секций АВГ.
Аппарат воздушного охлаждения горизонтального типа - АВГ состоит из трех горизонтально расположенных трубных секций, составленных из оребренных биметаллических труб. АВГ может быть в компоновке из двух трубных секций, тогда обозначение данного аппарата - 2АВГ. На рисунке 3 приведен аппарат воздушного охлаждения горизонтального типа.


Рисунок 3 – Аппарат воздушного охлаждения горизонтального типа

В аппаратах горизонтального типа теплопередающая поверхность секции расположена горизонтально. Преимуществом аппаратов этого типа является простота конструкции, облегчающая монтаж и обслуживание аппаратов. Кроме того, в аппаратах горизонтального типа полностью используется подъемная сила нагретого воздуха, что очень эффективно при работе в режиме естественной конвекции. Недостатком аппаратов этого типа является значительная занимаемая площадь.

Заключение

В ходе данного курсового проекта были изучены конструкция и метод расчета аппарата воздушного охлаждения горизонтального типа. Аппарат предназначен для охлаждения и конденсации газообразных, парообразных и жидких сред в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности. Технологический расчет АВО включает в себя тепловой, аэродинамический и прочностной расчеты, в результате которых были определены необходимая поверхность теплообмена, основные размеры аппарата, расход воздуха, потери напора воздуха, проходящего через пучок оребренных труб.
В результате расчета был подобран АВО горизонтального типа с длиной труб 8 метров. Применение таких аппаратов дает ряд эксплуатационных преимуществ, из которых главнейшими являются: простота конструкции, облегчающая монтаж и обслуживание аппаратов. Кроме того, в аппаратах горизонтального типа полностью используется подъемная сила нагретого воздуха, что очень эффективно при работе в режиме естественной конвекции. Недостатком аппаратов этого типа является значительная занимаемая площадь.