Обозначение теплообменник на схеме: ГОСТ 2.789-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные

ГОСТ 2.789-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ.

АППАРАТЫ ТЕПЛООБМЕННЫЕ

ГОСТ 2.78 9- 74

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета
стандартов Совета Министров СССР от 29 апреля 1974 г. № 1039 срок введения
установлен

с 01.01.75

1. Настоящий стандарт
устанавливает условные графические обозначения теплообменных аппаратов в
конструкторской документации всех отраслей промышленности.

2. Условные графические обозначения
теплообменных аппаратов следует строить из комбинаций условных графических
обозначений элементов корпусов и элементов, осуществляющих теплообмен.

Обозначения элементов корпусов -
по ГОСТ 2.788-74.

Обозначения элементов,
осуществляющих теплообмен, должны соответствовать установленным в табл. 1.

Примеры построения условных
графических обозначений теплообменных аппаратов приведены в табл. 2.

Если отсутствует необходимость в
пояснении специфических особенностей элементов и устройств, их следует изображать
при помощи упрощенных внешних очертаний или применяют общие обозначения,
построенные по функциональным признакам по ГОСТ 2.780-96.

3. Обозначения теплообменных
аппаратов, имеющие собственные условные графические обозначения, должны
соответствовать установленным в табл. 3.

4. Размеры обозначений
стандартом не установлены. Обозначения должны обеспечивать четкость схемы и
быть вычерчены в соотношениях, в которых они выполнены в настоящем стандарте.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

ГОСТ 2.789-74 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные, ГОСТ от 29 апреля 1974 года №2.789-74

ГОСТ 2.789-74

Группа Т52

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ

Аппараты теплообменные

Unified system for design documentation. Graphic designations. Heat exchangers

МКС 01.080.30
71.120.30

Дата введения 1975-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 апреля 1974 г. N 1039 дата введения установлена с 01.01.75

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2011 г.

1. Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения теплообменных аппаратов в конструкторской документации всех отраслей промышленности.

2. Условные графические обозначения теплообменных аппаратов следует строить из комбинаций условных графических обозначений элементов корпусов и элементов, осуществляющих теплообмен.

Обозначения элементов корпусов — по ГОСТ 2.788-74.

Обозначения элементов, осуществляющих теплообмен, должны соответствовать установленным в табл.1.

Таблица 1

Примеры построения условных графических обозначений теплообменных аппаратов приведены в табл.2.

Таблица 2

Если отсутствует необходимость в пояснении специфических особенностей элементов и устройств, их следует изображать при помощи упрощенных внешних очертаний или применяют общие обозначения, построенные по функциональным признакам по ГОСТ 2.780-96.

3. Обозначения теплообменных аппаратов, имеющие собственные условные графические обозначения, должны соответствовать установленным в табл.3.

Таблица 3

4. Размеры обозначений стандартом не установлены. Обозначения должны обеспечивать четкость схемы и быть вычерчены в соотношениях, в которых они выполнены в настоящем стандарте.

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
Единая система конструкторской
документации. Обозначения условные
графические в схемах. Сб. ГОСТов. —
М.: Стандартинформ, 2012

ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ.

АППАРАТЫ ТЕПЛООБМЕННЫЕ

ГОСТ 2.789-74

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,
МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 апреля 1974 г. № 1039 срок введения установлен

с 01.01.75

1. Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения теплообменных аппаратов в конструкторской документации всех отраслей промышленности.

2. Условные графические обозначения теплообменных аппаратов следует строить из комбинаций условных графических обозначений элементов корпусов и элементов, осуществляющих теплообмен.

Обозначения элементов корпусов — по ГОСТ 2.788-74.

Обозначения элементов, осуществляющих теплообмен, должны соответствовать установленным в табл. 1.

Примеры построения условных графических обозначений теплообменных аппаратов приведены в табл. 2.

Если отсутствует необходимость в пояснении специфических особенностей элементов и устройств, их следует изображать при помощи упрощенных внешних очертаний или применяют общие обозначения, построенные по функциональным признакам по ГОСТ 2.780-96.

3. Обозначения теплообменных аппаратов, имеющие собственные условные графические обозначения, должны соответствовать установленным в табл. 3.

4. Размеры обозначений стандартом не установлены. Обозначения должны обеспечивать четкость схемы и быть вычерчены в соотношениях, в которых они выполнены в настоящем стандарте.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные

ГОСТ 2.789-74

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ

ЕДИНАЯ
СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ
ГРАФИЧЕСКИЕ

АППАРАТЫ
ТЕПЛООБМЕННЫЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Переиздание. Декабрь 2011 г.

Постановлением
Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 апреля 1974 г.
№ 1039 дата введения установлена

с 01.01.75

1. Настоящий стандарт
устанавливает условные графические обозначения теплообменных аппаратов в
конструкторской документации всех отраслей промышленности.

2. Условные графические обозначения
теплообменных аппаратов следует строить из комбинаций условных графических
обозначений элементов корпусов и элементов, осуществляющих теплообмен.

Обозначения элементов корпусов —
по ГОСТ
2.788-74.

Обозначения элементов,
осуществляющих теплообмен, должны соответствовать установленным в табл. 1.

Примеры построения условных
графических обозначений теплообменных аппаратов приведены в табл. 2.

Если отсутствует необходимость в
пояснении специфических особенностей элементов и устройств, их следует
изображать при помощи упрощенных внешних очертаний или применяют общие
обозначения, построенные по функциональным признакам по ГОСТ
2.780-96.

3. Обозначения теплообменных
аппаратов, имеющие собственные условные графические обозначения, должны
соответствовать установленным в табл. 3.

4. Размеры обозначений
стандартом не установлены. Обозначения должны обеспечивать четкость схемы и
быть вычерчены в соотношениях, в которых они выполнены в настоящем стандарте.

Таблица
1

Таблица
2

Таблица 3

Условные графические обозначения. Таблица 3.7 — Теплообменники и баки (включая расширительные и водонагревательные = водонагреватели), согласно ANSI/ASHRAE Standard 134-2005 = СТО НП АВОК

Условные графические изображения в проектах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и теплохолодоснабжения, согласно ANSI/ASHRAE Standard 134-2005, согласно ANSI/ASHRAE Standard 134-2005 = СТО НП АВОК Условные графические обозначения. Таблица 3.7 — Теплообменники и баки (включая расширительные и водонагревательные = водонагреватели) Таблица 3.7 — Теплообменники и баки Обозначение Наименование Код обозначения Теплообменник пластинчатый 3.7.01 Теплообменник кожухотрубный емкостный («трубчатый») 3.7.02 Теплообменник кожухотрубный скоростной («трубчатый») 3.7.03

Обозначение теплообменника на схеме по госту – Telegraph

Инженерные системы

=== Скачать файл ===

Главная Форум Формы договоров Должностные инструкции О товарах. Обозначения условные графические в схемах. Центральным научно -исследовательским и проектно-экспериментальным институтом автоматизированных систем в строительстве ЦНИПИАСС Госстроя СССР. М ерк ни руководит ель т емы , 3. System o f design documents for construction. Graphic symbols in dia grams. Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 октября г. Настоящий стандарт устанавливает условн ые граф ич еские обозначен ия энергетического оборудования в теплотехнических схемах энерг етических сооружен ий. Основные патрубки оборудования в таблицах указа ны условно б ез обозначения подводимых и отводимых сред. Условные графические обозначения котлов и камер сгор ания приведены в табл. Камера сгоран ия газотурби нной установки, например, для производства горячего газа. Условные графические обозначения р еакторов для атомных электростанций и оборудования I контура приведе ны в табл. Замедлитель обозначают символом, который пом ещают справа от обознач ения, например, графит. Р еа ктор трехпетельный на природном уране U с тя желой водой D 20 , в каче стве замедлителя охлаждаемый газом СО 2. Условные граф ич ески е о бо значен ия турбин и турбинного оборудования пр иведены в табл. Условные графич еск ие обо значения оборудования вс помогате льных систем пр ивед ены в таб л. Б ункер пылевидного топл ива дли на бункера опр еделя ется числом пылепитателей. Короб ка воздухораспределительная для двух вентиляторов с переключающими шиберами. В верхн ей части условн ого обознач ения фильтра после буквенного обозначе ния римской ц ифрой ука зыва ется ступе нь. Эл ем енты гидравлич еских и пневматических сетей. Насосы и двигат ели гидравлические и пн евм атич ес кие. Элекронагреватели, устройства и установки электротермические. Тимофе ев ВНЕСЕН Министерством энергетики и электрификации СССР Зам. Power installations ГОСТ Несоблюдение стандарта преследуется по закону 1. Размеры условн ых графических обозначений указаны в миллиметрах. Таблица 1 Наименование Обозначение 1. Котел, камера сгорания газотурбин ной уста но вк и общ ее обозначение 1. Котел водяной бойлер 1. Камера сгоран ия газотурби нной установки, например, для производства горячего газа 2. Котел с пароперегревате лем 4. Котел на твердом топливе с пароперегревателем 5. Котел на газообразном топливе 6. Котел на жидком топливе 7. Котел на горючи х от хо да х 8. Кот ел с электронагревом 9. Таблица 2 Наименование Обозначение 1. Реактор ядерный общее обозначение Пр имеча ния: Замедлитель обозначают символом, который пом ещают справа от обознач ения, например, графит 2. Реактор с обозначением ч исла п ет ель например, трехпетельный 3. Р еакт ор с зоной воспрои зводства 4. Реактор, охлаждаемый водой под давл ени ем 5. Реактор, охлаждаем ый к ипящей водой 6. Р еа ктор трехпетельный на природном уране U с тя желой водой D 20 , в каче стве замедлителя охлаждаемый газом СО 2 7. Парог ен ератор р еактора ВВЭР 8. Пароге нератор модуль ный реа ктора БН 9. Сепаратор реактора РБМК Компенсатор давления тепло носителя ядерного реактора паровой Компенсатор давления теплоносителя ядерного р еактора газов ый Деа эратор I к онтура Деаэратор II контура См. Аппарат контакт ны й Таблица 3 Наименование Обозначение 1. Турбина общ ее обозна че ние 2. Ц ил индр турбины однопоточный 3. Турби на паровая с нер егу лируемым отбором пара 4. Турбина паровая с пром ежуточным пер егр евом 5. Турбина паровая с од ним р егулиру ем ым отб ором пара 6. Турби на п аровая двухпоточ ная Цилиндр турбины двухпоточный 7. Турбина газов ая, например, на горюч ем газе 8. Т урб ин а воздушная 9. Турбин а гидр авлич ес кая Конденсатор пов ер хностны й Кон денсатор поверхностный двухпоточный Подогреватель поверхностный общее обозначение Подогреватель с поверхностью нагрева для переохлаждения конденсата Коло нка разд елитель ная с епаратор-расширит ель Редукционно-охладительная устан овка РОУ Деаэратор р абоч ее давление деаэратора прост авл яется в контурах бака Потр ебитель тепла Табл ица 4 Наименование Обозначение 1. Шибер, пло ск ий затвор на угольных течках и т. Шибер отсекающий, быстродействующий 4. Зат вор с ектор ный 5. Клапан п ер екидной 7. Лючок смотровой и шуровочный 9. Бункер кускового т оплива: Б ункер пылевидного топл ива дли на бункера опр еделя ется числом пылепитателей П итат ель л енточ ный, скребковый, пластинчатый П итате ль дисковый Питат ель ви нтовой шнек Питатель лопаст ной П итат ель барабанный, барабанно-скребковый В есы автоматические Питатель ленточный с автоматическими весами Мельница шаровая барабанная Мельница молотковая с аксиальным подводом воздуха Мельница молотковая с та нг ен циал ьным подво дом воздуха 2 3. Мельница валковая среднеходная М ель ница роли ковая среднеходная Мельница шаро вая среднеходная 2 6. Сепаратор механический 2 7. С епарат ор центробежный Мельница-вентилятор с сепаратором Сепар атор инерционный Фильтр матерчатый 3 3. Коробка воздухораспределительная д ля одного вентилятора Короб ка воздухораспределительная для двух вентиляторов с переключающими шиберами Горелка угловая, щел евая В ент илятор -дымосос осевой Горелка тангенциальная поворот улиток в соответствии с истинным положением 4 3. Гор елка муфельная С о пло сброса Делитель пыли 4 6. Делитель п ыли кр уг лый Пнев мов ин товой насос Багерный насос По ГОСТ 2. К амерный насос Пневмослоевой зат вор- переключ атель 5 5. Регулятор расхода воздуха Пылезолоконцентр атор с двумя от водам и Пылезолоконцентратор с т ремя отводами Золосмывной аппар ат с переливом Сгуст ит ель пульпы Класс ификатор пульп ы Неста ционар ная маслоочистительная ма шина Фил ьтр-пресс По ГОСТ 2. Железнодорожная цист ерна 6. Условные граф ич еск ие обознач ении оборудования водоподготовки приведены в табл. Таблица 5 Наименование Обоз нач ение 1. Ловушка для ф ильтра 2. Аппарат обратно го осмоса 4. Растворитель солерастворитель и др. Бак мокрого хр ан ения соли 9. Удалитель углекислоты декарбонизатор Смесит ел ь воздуха Мерник, мешалка гидравл ическая Мешалка с м еханич еским пере меш ива нием 1 3. Нейтрализатор с коническим днищем 1 3. Нейтрализатор с плоским днищем О свет литель Фильтр э лектро магни тный для об е зжелезива ния ко нд енс ата Машины электрические ГОСТ 2. Эл ем енты гидравлич еских и пневматических сетей ГО СТ 2. Насосы и двигат ели гидравлические и пн евм атич ес кие ГОСТ 2. Элекронагреватели, устройства и установки электротермические Еще документы скачать бесплатно ГОСТ Общие положения ГОСТ Нормоконтроль проектно-сметной документации ГОСТ Общие требования и нормы. В Интернете — гиперссылка. Котел, камера сгорания газотурбин ной уста но вк и общ ее обозначение. Реактор с обозначением ч исла п ет ель например, трехпетельный. Компенсатор давления тепло носителя ядерного реактора паровой. Компенсатор давления теплоносителя ядерного р еактора газов ый. Турбина паровая с од ним р егулиру ем ым отб ором пара. Турби на п аровая двухпоточ ная Цилиндр турбины двухпоточный. Подогреватель с поверхностью нагрева для переохлаждения конденсата. Деаэратор р абоч ее давление деаэратора прост авл яется в контурах бака. Коробка воздухораспределительная д ля одного вентилятора. Горелка тангенциальная поворот улиток в соответствии с истинным положением. Фильтр э лектро магни тный для об е зжелезива ния ко нд енс ата. Условные обоз начен ия:

Нужно ли пить противозачаточные

Дсп дятьково каталог

Дсп дятьково каталог

Нужно ли пить противозачаточные

Дсп дятьково каталог

Дсп дятьково каталог

Нужно ли пить противозачаточные

Нужно ли пить противозачаточные

Дсп дятьково каталог

Теплообменники условные обозначения — Справочник химика 21

    I трубчатая печь (первая ступень конверсии) г — смеситель 3 — конвертор метана (вторая ступень конверсии) 4 — котел-утилизатор 5 — увлажнитель 6, в — смесители пара и газа 7 — конвертор СО 9 — пароперегреватель ю — теплообменник (условные обозначения контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации такие же, как на рис. П-12). [c.100]








    Для заказа и изготовления теплообменников по ГОСТ 14246—69 принято условное обозначение. Пример такого обозначения  [c.174]

    Условное обозначение теплообменника [c.190]

    В зависимости от технологического назначения стандарты предусматривают четыре вида кожухотрубчатых теплообменных аппаратов испарители И, конденсаторы К, холодильники X и теплообменники Т. Это указано первой буквой условного обозначения типа теплообменника. Конструктивное исполнение аппарата, обеспечивающее компенсацию температурных деформаций его элементов, указано второй буквой условного обозначения ТН — теплообменник с неподвижными трубными решетками, т. е. без компенсации температурных деформаций ХК — холодильник с температурным компенсатором на кожухе ТП — теплообменник с плавающей головкой ИУ — испаритель с П-образными трубками. [c.149]

    Конечная цель расчета теплообменника заключается в определении его условного обозначения, которое содержит всю необходимую информацию для заказа стандартизованного аппарата. На- [c.149]

    Тип 3 предназначен для охлаждения нитрозной серной кислоты Конструкция аппарата без крышек имеет глухие по торцам спи ральные каналы. Принятое условное обозначение аппарата например теплообменник спиральный 1-50-6-8-3 ГОСТ 12067—80 обозначает теплообменник типа I с площадью поверхности тепло обмена 50 м на давление 0,6 МПа с шириной канала 8 мм, изготов лен из стали марки СтЗ. [c.171]

    МПа (для типа К). Конденсаторы имеют поверхность теплообмена от 46 до 865 и число ходов 2, 4, 6. ГОСТ приводит варианты исполнения основных узлов и деталей конденсаторов по применяемым материалам в зависимости от эксплуатационных условий, основные размеры нх и наибольшие допускаемые разности температур кожуха и труб в зависимости от диаметра кожуха, давления (30—60 °С для типа Н и 30—80 «С —для типа К). Условное обозначение конденсаторов аналогично обозначению теплообменников (вместо буквы Т ставится буква К). [c.57]

    Пример условного обозначения теплообменника ти-, ТТн 57/108-П-64/40 па труба в трубе -щ-. где ТТн — [c.213]

    Тепловые и гидравлические расчеты проводят в соответствии с РТМ 26-01-107—78 Теплообменники пластинчатые. Методы тепловых и гидромеханических расчетов). По требованию заказчика пластины могут быть изготовлены из углеродистой стали, коррозионно-стойких сплавов, титана. Условное обозначение пластинчатого теплообменника включает типы аппарата, пластины, конструктивного исполнения, марки стали или сплава, прокладочного материала, схемы компо- [c.227]

    Теплообменники и конденсаторы имеют условное обозначение, по которому можно представить нх конструктивные особенности. Условное обозначение представляет собой дробь, в числителе которой указаны диаметр кожуха (в мм) тип аппарата — ТП или КП (теплообменник или конденсатор) расчетное давление (в кгс/см ) и шифр группы материального оформления (М1, Мг, Мз, М4, Б), Бг, Бз). В знаменателе указывают наружный диаметр теплообменной трубы и через знак умножения толщину ее стенки, затем букву Г (если теплообменные трубы гладкие) или букву Н (если они имеют накатанную внешнюю поверхность), далее длину трубы (в м), затем букву К. (при расположении труб по вершинам квадрата) или букву Т (при расположении по вершинам треугольника) и, наконец, число ходов по трубному пучку. [c.177]

    Многопоточные теплообменники труба в трубе компонуют по нескольку штук в так называемые строенные теплообменники. Такие теплообменники выпускаются заводами под условными обозначениями (шифрами), по которым можно полностью представить их техническую характеристику. Так, например, шифр [c.185]

    Условное обозначение теплообменника Поверхность теплообмена, Коли- чество Средняя поверхность теплообмена в блоке, м2 Каналы в блоках Размеры, МН Вес, кг  [c.169]

    Условное обозначение теплообменника Поверхность теплообмена, м Коли- чество блоков, м2 Средняя поверхность теплообмена в блоке, м2 Каналы в блоке Размеры, ИИ Вес. кг [c.174]

    Условное обозначение теплообменника Поверхность теплообмена, м2 5 О V 5 я II О. А (В а в . 1 . Каналы в блоке Размеры, мм 1 [c.183]

    Буквы и цифры, входящие в условное обозначение оросительного теплообменника, означают Т — теплообменник Г — графито- [c.188]

    Условное обозначение теплообменника 1 О ч сз г л н у я о X к о. я Щ S X , 2 с о S 3″ 5 > с Р а 1 >s И Размеры, мм (см. рис, 6.19, б) и а О са [c.192]

    Условное обозначение теплообменника будет иметь вид  [c.697]

    Пример условного обозначения пластинчатого разборного теплообменника с прокладками в тропическом исполнении  [c.697]

    Пример условного обозначения разборного теплообменника Типа (0,6-4) с пластинами типа 0,6, площадью поверхности теплообмена 16 м на консольной раме, пластины из титана, с уплотнительными проклад- [c.707]

    Пример условного обозначения разборного теплообменника типа (0,6-4) с пластинами типа 0,6, площадью поверхности теплообмена 80 м , на двухопорной раме, пластины из титана, с уплотнительными прокладками из резины марки 359, со схемой компоновки [c.707]

    Пример условного обозначения неразборного теплообменника с пластинами типа 0,75, площадью поверхности теплообмена 140 м% пластины из стали [c.719]

    Условное обозначение теплообменников Буквы ТС обозначают вид теплообменного аппарата (теплообменник спиральный) следующая цифра — тип спирального теплообменника цифры после тире —

Страница проектирования> Теплообменники> Обозначение TEMA

Intergral Cover), одноходовой кожух, крышка с неподвижной трубной решеткой

.

МЕХАНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Кожухотрубный теплообменник, теплообменник с воздушным охлаждением и пластинчатый теплообменник — это три наиболее часто используемых типа теплообменников в химической и перерабатывающей промышленности. В связи с увеличением в последние годы усилий по уменьшению веса и размера и повышению эффективности все чаще используются другие типы теплообменников. Однако механическая (и тепловая) конструкция этих альтернативных теплообменников, как правило, носит патентованный характер, что может объяснить, почему многие клиенты предпочитают испытанный кожухотрубный теплообменник, который все еще преобладает на большинстве заводов.

Общие принципы механической конструкции следующих типов теплообменников приведены в Руководстве по проектированию теплообменников (1994), а полное описание каждого из них дано в соответствующих статьях этой энциклопедии:

Кожухотрубный теплообменник в основном состоит из ряда соединенных компонентов, некоторые из которых также используются в конструкции теплообменников других типов. Компоненты кожухотрубного теплообменника, работающие под давлением, спроектированы в соответствии с нормами проектирования сосудов высокого давления, такими как ASME VIII (1993) или BS5500 (1994).

Для соответствия соответствующим нормам (см. Сосуды под давлением) компоненты теплообменников альтернативных типов, находящиеся под давлением, должны соответствовать, по крайней мере, принципам соответствующих правил проектирования сосудов под давлением.

Нельзя ожидать, что одни только правила проектирования сосудов под давлением охватят все особенности теплообменников. Дополнительный код желателен для руководства и защиты проектировщиков, производителей и покупателей. Общепринятым кодом кожухотрубных теплообменников является TEMA (1988), который, хотя и предназначен для дополнения ASME VIII, может использоваться вместе с другими стандартами для сосудов высокого давления.TEMA определяет минимальную толщину, допуски на коррозию, особые требования к конструкции, допуски, требования к испытаниям, аспекты эксплуатации, обслуживания и гарантий. (См. Также Стандарты ТЕМА.)

Одна из наиболее полезных функций TEMA — предоставить простую трехбуквенную систему, которая полностью определяет все кожухотрубные теплообменники в зависимости от типа теплообменника, неподвижной торцевой головки, задней торцевой головки и конфигурации сопел со стороны кожуха. Эта система показана на рисунке 1. Первая буква определяет неподвижную торцевую головку, средняя буква определяет тип оболочки, а последняя буква — тип задней части.

Рисунок 1. Система обозначений TEMA. ^© 1988 Ассоциация производителей трубчатых теплообменников.

При указании ТЕМА (рис. 1) покупатель выбирает один из трех классов:

• Класс R для «в целом строгих требований к нефтяным и связанным с ними процессам переработки».

• Класс C для «в целом умеренных требований коммерческих и общих технологических приложений»,

• Класс B для «химического процесса».»

Оборудование для теплопередачи может быть обозначено по типу или функции, которую оно выполняет, например, чиллер, конденсатор, ребойлер охладителя и т. Д. Выбор кожухотрубного типа в основном определяется такими факторами, как необходимость обеспечения дифференциального перемещения кожуха и труб. , расчетное давление, расчетную температуру и характер загрязнения жидкостей, а не функцию. Более подробная информация о выборе типов, их основных характеристиках и конструкции дана в Saunders (1988).

Распространенным типом кожухотрубных теплообменников является фиксированная трубная решетка. Это показано на рисунке 2 и имеет обозначение TEMA AEM. Основные компоненты теплообменника, показанные на Рисунке 2, присутствуют в большинстве кожухотрубных теплообменников и имеют ссылочный номер, который относится к описанию компонентов ниже.

Рисунок 2. Фиксированный теплообменник трубных досок.

Следующие компоненты выполняют функцию, в основном связанную с потоком жидкости:

1. Трубки .Обычный диапазон наружных диаметров для нефтяной и нефтехимической промышленности составляет от 15 до 32 мм, из которых 19 и 25 являются наиболее распространенными. Можно приобрести трубы с минимальной или средней толщиной стенки. Допуски по толщине для труб с минимальной стенкой составляют минус ноль, плюс 18% до 22% от номинальной толщины, а для труб со средней стенкой — плюс и минус 8% до 10% от номинальной толщины стенки. Толщина трубки должна проверяться на соответствие внутреннему и внешнему давлению, но размеры наиболее часто используемых трубок могут выдерживать значительные давления.Наиболее распространенный диапазон длины трубок составляет от 3600 до 9000 мм для съемных пучков и от 3600 до 15000 мм для фиксированных трубок. Вес съемной связки часто ограничивается 20 тоннами. TEMA определяет минимальное отношение шага трубы к внешнему диаметру и минимальные зазоры между трубками.

2. Канальные перегородки . В теплообменниках с несколькими проходами трубы каналы снабжены плоскими металлическими пластинами, которые разделяют головку на отдельные отсеки. Толщина этих пластин зависит от диаметра канала, но обычно составляет от 9 до 16 мм для углеродистых и низколегированных сталей и от 6 до 13 мм для более дорогих сплавов.За исключением специальных головок высокого давления, разделительные пластины всегда привариваются к цилиндру канала, а также к соседней трубной решетке или крышке, если любой из этих компонентов, в свою очередь, приварен к каналу. Если трубная решетка или крышка не приварены к каналу, трубная решетка или крышка имеют канавки, а край разделительной пластины уплотняется прокладкой, вставленной в канавки.

3. Перегородка кожуха . Поперечные перегородки кожуха имеют двойную цель: поддерживать трубы через определенные промежутки времени для предотвращения провисания и вибрации, а также заставляют жидкость на межтрубной поверхности двигаться вперед и назад через пучок от одного конца теплообменника к другому.Чаще всего встречаются сегментные перегородки с одинарным разрезом, однако перепад температур или перепад давления может потребовать создания перегородок более сложной формы. Разделить Опорное кольцо и тянуть через плавучие обменник головки имеют специальный тип поддержки дефлектор, смежный с плавающей головкой, чтобы взять вес плавающей головки в сборе. TEMA определяет минимальную толщину перегородки, максимальную длину трубы без опоры, зазоры между трубами и отверстиями в перегородках, а также между внутренним диаметром кожуха и внешним диаметром перегородки.Для двух кожухопроходных теплообменников (см. Рис. 2 кожух типов F, G или H) требуется продольная перегородка, которая для теплообменников типа F приваривается к неподвижной трубной решетке. Утечка жидкости со стороны кожуха между кожухом и продольными краями перегородки должна быть сведена к минимуму. При использовании съемных пакетов этот зазор утечки герметизируется гибкими лентами или уплотнительными устройствами. На рисунке 3 показана типичная гибкая полоса.

4. Тяги . Стяжки и распорки используются для удержания пучка труб вместе и для установки перегородок кожуха в правильное положение.Анкерные стержни представляют собой круглые металлические стержни, ввинченные в неподвижную трубную решетку и закрепленные на самой дальней перегородке контргайками. Количество стяжных шпилек зависит от диаметра оболочки и определяется TEMA.

Следующие компоненты выполняют функции, в основном связанные с давлением и удержанием жидкости. Их конструкция выполняется в соответствии с соответствующими нормами для сосудов высокого давления, см. Сосуды под давлением.

• 5/6. Снаряд ствол и канал ствола .TEMA указывает минимальную толщину ствола в зависимости от диаметра, материала и класса. Большинство стволов с внутренним диаметром более 450 мм изготавливаются из катаных и сварных листов. Ствол гильзы должен быть прямым и правильным, поскольку должен быть вставлен плотно прилегающий пучок труб, и при его изготовлении необходимо соблюдать особую осторожность. Сопла большого диаметра могут вызвать «просачивание» в месте соединения сопла и оболочки из-за усадки сварного шва, и могут потребоваться временные ребра жесткости.

• 7/8. Угловые и плоские головки .Тарельчатые головки небольшого диаметра с низким давлением иногда отливают, но большинство выпуклых головок изготавливают из пластин и имеют полуэллипсоидальную, торисферическую или полусферическую форму. Минимальная толщина выпуклых головок такая же, как у соседних стволов. Для очистки трубы с приварной крышкой канала (передний конец B TEMA) потребуется сломать и переделать фланцы сопла канала, чтобы можно было удалить канал. Плоская головка (передняя часть TEMA A) позволяет избежать этого и позволяет трубам оставаться на месте.

• 9. Сопла . Размеры большинства форсунок соответствуют размерам соседнего трубопровода. Отверстия в барабанах требуют усиления в соответствии с соответствующими нормами для сосудов высокого давления, что, в свою очередь, ограничивает максимальный размер отверстия сопла. На рис. 4 показано типичное сопло в умеренном режиме с усилением, обеспечиваемым усиливающей пластиной, и фланцем сопла с приварной шейкой.

• 10. Фланцы . В кожухотрубных теплообменниках используются фланцы трех типов: кольцевые фланцы для кожухотрубных и швеллерных цилиндров; внутренние фланцы теплообменника с плавающей головкой для демонтажа внутренних деталей и снятия пучка труб; и фланцы форсунок, где стандарты фланца и прокладки, размер и номинальное давление будут установлены в спецификации линии.На рис. 5 показаны три типа фланцев. Тип фланца с приварной шейкой, который имеет коническую ступицу с плавным переходом напряжения и доступность для полного неразрушающего контроля, обеспечивает наивысшую целостность из трех типов. Фланец состоит из трех подкомпонентов: фланцевого кольца, прокладки и болтового соединения. Успешная работа фланца зависит от правильного выбора, конструкции и сборки этих подкомпонентов. Справочник по проектированию теплообмена содержит две главы, в которых обсуждаются эти факторы.

• 11. Гильзы . Трубные листы толщиной менее 100 мм обычно изготавливаются из листового материала. Более толстые трубные решетки или для обеспечения высокой надежности изготавливаются из кованых дисков. Плакированный лист обычно используется там, где по технологическим причинам требуется высоколегированный материал. Плакированный трубная решетка состоит из углерода или низколегированной опорной плиты достаточной толщины, чтобы удовлетворить код конструкции сосуда высокого давления со слоем более высокого материала сплава, связанным на него с помощью сварки или с помощью взрыва оболочки.TEMA дает правила проектирования для расчета толщины трубной решетки, которые дают аналогичные, но не идентичные результаты правилам ASME и BS5500. Он также определяет допуски на диаметр отверстия для трубы, ширину связки и отклонение сверла. Доступны различные методы крепления конца трубки к трубной решетке. Наиболее распространенный метод — это расширение роликов, когда сила, создаваемая расширяющим инструментом, деформирует трубку радиально наружу, образуя механическое уплотнение. При взрывном расширении заряд помещается внутри трубки в пределах толщины трубной решетки.Это дороже, чем роликовый расширитель, но позволяет получить более плотные соединения. Сварные трубные соединения могут быть выполнены на «внешней» поверхности трубной решетки или в скважине на «внутренней» поверхности трубной решетки. Успешность соединения концов труб во многом зависит от правильного выбора типа и опыта производителя. Это подробно обсуждается в Saunders (1988).

• 12. Сильфонный компенсатор . Они могут потребоваться в кожухе теплообменника с неподвижной трубной решеткой или в плавающей головке однотрубных теплообменников с плавающей головкой.Более подробно они описаны в разделе «Деформационные швы».

Рисунок 3. Продольная перегородка.

Рисунок 4. Сопло приваривает шейку.

Рисунок 5. Типы фланцев.

Другие важные компоненты теплообменника включают в себя узлы плавающей головки, опоры и прямоугольные коллекторы в теплообменниках с воздушным охлаждением. Эти и другие компоненты описаны в Руководстве по проектированию теплообменников.

ССЫЛКИ

ASME VIII Раздел 1. Кодекс ASME по котлам и сосудам высокого давления. (1993) Правила устройства сосудов под давлением. ASME Нью-Йорк.

BS5500 Британский стандарт спецификаций для необожженных сосудов под давлением. (1994) BSI London.

Сондерс, Э. А. Д. (1988) Теплообменники: выбор, проектирование и изготовление. Longman, Лондон.

Руководство по проектированию теплообменников (1994) Begell House Inc., Нью-Йорк.

Стандарты TEMA Ассоциации производителей трубчатых теплообменников. (1988) ТЕМА Нью-Йорк

.

Проектирование теплообменников — Скачать PDF бесплатно

Примеры конструкции теплообменника

для проектирования теплообменников Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH 1/2011 Содержание Расчет 1 1.Водо-водяной теплообменник 1 Основные сведения … 1 Задача … 1 1. Запуск программы WTS … 1 2. Выбор основных данных … 1

Дополнительная информация

Выбор теплообменников типа ТЕМА

Выбор теплообменников типа TEMA TEMA — это набор стандартов, разработанных ведущими производителями теплообменников, которые определяют тип теплообменника и применяемые допуски на обработку и сборку

Дополнительная информация

УРОК 1.ТЕПЛООБМЕННИКИ

УРОК 1. ТЕПЛООБМЕННИКИ 1 Содержание (I) Определение. Классификация. Регенераторов. Смесители или теплообменники прямого контакта. Теплообменники с насадочным слоем (Intercambiadores de lecho compacto). Прямое пламя

Дополнительная информация

ВВЕДЕНИЕ В. Глава 15

ВВЕДЕНИЕ В ТЕПЛООБМЕННИКИ Глава 15 Что такое теплообменник? Теплообменник — это устройство, которое используется для передачи тепловой энергии (энтальпии) между двумя или более жидкостями, между твердой поверхностью

Дополнительная информация

5.2. Испарители — типы и использование

5.2. Испарители — виды и применение 5.2.1. Вапорайзеры General имеют множество конструкций и работают во многих режимах. В зависимости от приложения услуги проектирование, строительство, проверка,

Дополнительная информация

Расчет и моделирование огневого нагревателя

Расчет и моделирование огневого нагревателя Махеш Н. Джетва 1, К. Г.Бхагчандани 2 1 M.E. Кафедра химической инженерии, L.D. Инженерный колледж, Ахмедабад-380 015 2 Доцент, химическая инженерия

Дополнительная информация

Прикладная механика жидкости

Прикладная механика жидкости 1. Природа жидкости и изучение механики жидкости 2. Вязкость жидкости 3. Измерение давления 4. Силы, создаваемые статической жидкостью 5. Плавучесть и стабильность 6. Течение жидкости и

Дополнительная информация

ТЕХНОЛОГИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

ТЕХНОЛОГИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ЧАСТЬ 9 Конденсаторы с водяным охлаждением и градирни В статье за ​​последний месяц мы рассмотрели, как конденсаторы с воздушным охлаждением используются для передачи общего тепла отвода от воздуха

Дополнительная информация

Глава 8: Теплообменники

Глава 8: Теплообменники Раздел 8.1: Введение в теплообменники 8.1-1 (8-1 в тексте) Сухой воздух при T a, in = 30 C и атмосферном давлении продувается при V a = 1,0 м 3 / с через теплообменник с перекрестным потоком

Дополнительная информация

Кожухотрубный теплообменник

Продам и трубчатый теплообменник MECH595 Введение в теплообменник Профессор М. Зенузи Подготовлено: Эндрю Демедейрос, Райан Фергюсон, Брэдфорд Пауэрс 19 ноября 2009 г. 1 Аннотация 2 Обсуждение содержания

Дополнительная информация

Тепловой расчет кожухотрубного

Эффективное проектирование кожухотрубных теплообменников Чтобы максимально использовать возможности программного обеспечения для проектирования теплообменников, необходимо понимать классификацию STHE, компоненты теплообменника, расположение трубок, перегородки, падение давления,

Дополнительная информация

Передача тепла свободной конвекцией

Передача тепла посредством свободной конвекции Введение В этом примере описывается проблема потока жидкости с теплопередачей в жидкости.Набор нагревательных трубок погружен в сосуд с потоком жидкости, входящим в

.

Дополнительная информация

Теплообменники в котлах

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Espoo 2002 Теплообменники в котлах Sebastian

Дополнительная информация

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики Второй закон термодинамики утверждает, что процессы происходят в определенном направлении и что энергия имеет не только количество, но и качество.Первый закон не накладывает ограничений

Дополнительная информация

Основы парогенерации

Хельсинкский технологический университет Факультет машиностроения Энергетика и охрана окружающей среды Электронная книга Технология паровых котлов Эспоо 2002 Основы производства пара Себастьян

Дополнительная информация

Естественная конвекция. Сила плавучести

Естественная конвекция При естественной конвекции движение жидкости происходит за счет естественных средств, таких как плавучесть.Поскольку скорость жидкости, связанная с естественной конвекцией, относительно мала, коэффициент теплопередачи

Дополнительная информация

Гофрированные трубчатые теплообменники

Гофрированные трубчатые теплообменники ТЕПЛООБМЕННИКИ для 21-го ВЕКА Гофрированные трубчатые теплообменники (CTHE) Гофрированные трубчатые теплообменники — это кожухотрубные теплообменники, в которых используется гофрированный

Дополнительная информация

Теплообменник с тепловыми трубками

Теплообменник с тепловыми трубками Теплообменник с тепловыми трубками Для воздух-воздух 1 Теплообменник с тепловыми трубками Теплообменник, который передает тепло от одной среды к другой, является наиболее распространенным тепловым оборудованием в различных моделях

Дополнительная информация

Глава 18 Температура, тепло и первый закон термодинамики.Проблемы: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57

Глава 18 Температура, тепло и первый закон задач термодинамики: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Изучение термодинамики и применение величины температуры тепловой энергии

Дополнительная информация

ИНДЕКС ВРЕМЕНИ ОТВЕТА Дождевателей

, Номер l, стр.1-6, 29 ИНДЕКС ВРЕМЕНИ ОТКЛИКА СПРИНКЛЕРОВ C.K. Sze Кафедра инженерных коммуникаций, Гонконгский политехнический университет, Гонконг, Китай РЕЗЮМЕ Тест на погружение будет проведен

Дополнительная информация

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ

РУКОВОДСТВО ПО ВЛАЖНОСТИ / ВЛАЖНОСТИ Содержание Введение … 3 Относительная влажность … 3 Парциальное давление … 4 Давление насыщения (Ps) … 5 Другие шкалы абсолютной влажности … 8% влажности по объему (% M

Дополнительная информация

,

Теплообменник — processdesign

Автор: Алекс Вальдес ^[2015] , Синди Чен ^[2016]

Стюарды: Цзянь Гун и Фэнци Ю

Введение

Теплообменники — это необходимые технологические установки, которые являются частью любой подробной технологической схемы. Технологические потоки обычно взаимодействуют через теплообменники с целью экономии средств на отопление и охлаждение. Кроме того, площадь поверхности теплообменника пропорциональна количеству тепла, которое может быть передано, и является наиболее показательной составляющей стоимости теплообменника (Wilcox, 2009).Поэтому все коммерческие симуляторы включают модели для нагревателей, охладителей, теплообменников, огневых нагревателей и воздухоохладителей (Towler and Sinnott, 2013). Как правило, единственные входные данные, необходимые для схождения моделей теплообменников, — это правильно заданные входные потоки (скорость потока, температура, давление, состав), падение давления в каналах потока и температура на выходе или нагрузка.

Симуляторы моделей

, такие как HYSYS, чрезвычайно полезны для инженеров, чтобы быстро оценить капитальные затраты и потребности в коммунальных услугах.

Уравнения модели

HYSYS использует следующие уравнения для стационарных адиабатических теплообменников (Wilcox, 2009):

(тепло передается от технологического потока)

(тепло передано в инженерный поток)

(коэффициент теплопередачи)

где: Q — скорость теплообмена (например, в кДж / ч), Ni — расход потока i (например, в кмоль / ч), Hi — удельная энтальпия потока i (кДж / кмоль), U — общий коэффициент теплопередачи (кДж / м2.K), A — площадь теплообмена (м2), F — поправочный коэффициент для отклонения от прямоточного или противоточного течения, dTavg — средняя разница температур между потоками для истинного прямоточного или противоточного течения.

Эвристика

Перед выполнением моделирования важно иметь представление о практических соображениях и значениях параметров. Полный список эвристики в химической инженерии (Walas, 1990) можно найти на http://people.clarkson.edu/~wwilcox/Design/heurist.PDF. Для кожухотрубных теплообменников:

• Сторона трубки предназначена для агрессивных, загрязняющих, накипных жидкостей и жидкостей под высоким давлением.
• Кожух предназначен для вязких и конденсируемых жидкостей.
• Падение давления составляет 1,5 фунта на квадратный дюйм для кипения и 3–9 фунтов на квадратный дюйм для других условий.
• Температура воды на входе 90 ° F, максимальная температура на выходе 120 ° F.

Дополнительные практические правила для различных типов теплообменников, а также для многих других единиц технологического оборудования содержатся в приведенном выше источнике.

Типы операций теплопередачи в HYSYS

Хотя кожухотрубные теплообменники широко используются на практике и обычно преподаются инженерам, впервые изучающим теплообмен, HYSYS содержит различные блоки теплообмена:

Таблица 1: Операции моделирования теплопередачи HYSYS

Учебное пособие для теплообменника

Свойства ввода

• Откройте Aspen HYSYS и создайте новое дело в меню «Файл».
• Создайте список компонентов, добавив все компоненты, присутствующие в процессе.
• Выберите пакет термодинамической жидкости, который применим к процессу, см. Вики-статью о пакете свойств для получения более подробной информации о вариантах или перейдите на http://people.clarkson.edu/~wwilcox/Design/thermodl.htm

Войти в моделирование

• В модельной палитре есть несколько вариантов нагревательных / охлаждающих агрегатов. Используйте нагреватель или охладитель, чтобы изменить температуру одного технологического потока с помощью служебной программы. Используйте теплообменник для двух технологических потоков, обменивающихся теплом, тем самым изменяя температуру каждого.Следующие шаги относятся к теплообменнику, но шаги аналогичны для нагревателя или охладителя.
• Щелкните обменник в окне технологической схемы. На вкладке «Проект» в разделе «Соединения» создайте входные и выходные потоки со стороны трубы и кожуха (четыре потока). Выбор того, какая жидкость идет со стороны трубы, а какая — со стороны оболочки, зависит от многих факторов, но некоторые практические правила включают в себя установку стороны трубы с высоким давлением и / или коррозионными жидкостями (Sloley, 2013).
• Чтобы понять, как HYSYS интерпретирует ситуацию, откройте раздел «Спецификации» на вкладке «Дизайн» (изображение справа).Видно, что HYSYS требуется пять единиц информации (степени свободы = 5) о входных и выходных потоках. Если процесс чрезмерно задан, HYSYS должен выдать сообщение с указанием типа ошибки или просто сказать, что решения нет. После понимания информации в этой таблице введите четыре входных параметра и один выходной параметр (температура одного из выходных отверстий).
• На этом этапе HYSYS должен сказать, что существует неизвестная величина Delta P. Задайте (предположите) входное и выходное давления, после чего теплообменник должен сойтись.Хорошие первоначальные предположения о падении давления составляют 0,3-0,7 бар или 30-70 кПа (Towler and Sinnott, 2013).

Рис. 1. Теплообменник на странице технологической схемы и проектных спецификаций

Настройка теплообменника

• После схождения теплообменника и достижения желаемой температуры на выходе одного из технологических потоков можно изменять различные параметры и проводить более подробный анализ теплообменника.
• На вкладке «Проект» в разделе «Параметры» выберите одну из пяти потенциальных моделей теплообменников (наиболее распространенный выбор — кожухотрубный корпус строгого исполнения).

Примечание по поиску и устранению неисправностей: иногда строгая модель теплообменника сначала не сходится, даже если система правильно определена. Иногда, когда это происходит, переключение на модель простой конечной точки, а затем возвращение к строгой модели приводит к ее сходимости.

• На этом этапе воспользуйтесь изящной функцией HYSYS в разделе «Жесткая модель» на странице «Параметры»: Size Rigorous Shell & Tube. При нажатии на это HYSYS автоматически запускает кейсы для определения оптимальных параметров падения давления и площади теплообменника (также есть возможность автоматически запускать эту функцию).Как только эта функция сойдется, очень полезная информация о требуемом общем коэффициенте теплопередачи, падении давления, площади теплопередачи и других физических параметрах будет легко доступна для просмотра на вкладке «Рейтинг».
• Также на вкладке «Рейтинг» можно изменить физические характеристики теплообменника, такие как количество проходов кожуха / трубы (в реальных теплообменниках обычно более одного или двух проходов труб на кожух). Эти особенности, конечно, изменяют необходимый коэффициент теплопередачи (в лучшую сторону), падение давления (в неблагоприятную сторону) и неопределенные условия выходного потока.

Рисунок 2: Вкладка «Рейтинг», содержащая физические / геометрические параметры теплообменника.

Общие проблемы

При использовании теплообменников в этих программах возникает несколько общих проблем.

Когда теплообменники используются с потоками, которые переходят на более ранние стадии процесса, возникает информационный цикл, и программа с меньшей вероятностью сойдется. Во многих случаях конструкция процесса требует более позднего технологического потока, такого как нижняя часть дистилляционной колонны, для нагрева более раннего потока, такого как сырье в той же колонне (Towler and Sinnott, 2012).

Другая проблема возникает, если спецификации теплообменника невозможны, но модель по-прежнему сходится с физически необоснованными результатами, такими как температурный кросс.

Чтобы избежать этих проблем, рекомендуется использовать вспомогательные нагреватели и охладители вместо теплообменников, чтобы получить представление о необходимой тепловой нагрузке и параметрах теплообменника. Нагреватели и охладители также полезны для получения первоначальных предположений о температуре на выходе и падении давления.После получения этой информации у проектировщика будет гораздо больше шансов смоделировать теплообменник, который приведет к значимым результатам (Wilxcox, 2009).

Типичный завод требует использования множества отдельных теплообменников. Это комбинированное технологическое нагревание и охлаждение установки может быть выполнено за счет использования коммунальных услуг, но это будет очень дорого с точки зрения капитальных и коммунальных затрат. В сетях теплообменников используется несколько блоков теплообменников для оптимизации технологического процесса.Эффективное включение сетей теплообменников минимизирует использование коммунальных услуг, минимизирует количество теплообменников и минимизирует затраты, связанные с проектированием.

Уравнения и эвристика модели

Сети теплообменников спроектированы на основе глубокого анализа пинч-анализа. Точка защемления разделяет температурный диапазон на две области. Анализ точки защемления — это табличная процедура, которая является удобной альтернативой построению и анализу составных кривых горячего и холодного состояний.Температура, при которой разница температур между горячим и холодным потоком является наименьшей, является температурой точки перегиба. Определение наименьшего Δ может быть полезно при расчете оптимального размера теплообменника (Marechal, 2005). Четыре этапа анализа точки защемления:

1. Разделите диапазон температур на интервалы и сместите шкалу холодных температур.

2. Составьте тепловой баланс в каждом интервале.

3. Каскадирование избытка и дефицита тепла через интервалы.

4. Добавьте тепла так, чтобы дефицит не образовывался каскадом, добавляя величину наибольшего дефицита тепла из шага 3 к каждому излишку и дефициту тепла. Положение с суммой 0 — это положение защемления. На этом этапе также можно определить минимальные коммунальные услуги по отоплению и охлаждению (Багаевич, 2008).

Подробные расчеты и примеры определения точки защемления можно найти на странице анализа защемления.

Действующая сетевая система теплообменника должна следовать соответствующей эвристике.Теплообменник можно использовать только над зажимом, а холодильный — только под ним. Кроме того, тепло от горячего потока с температурой выше пинча не должно передаваться холодному потоку с температурой ниже пинча (Towler and Sinnot, 2012).

Минимальные целевые показатели рекуперации энергии

Основная цель построения сетей теплообменников — максимизировать рекуперацию энергии из горячих технологических потоков в холодные технологические потоки. Таким образом, перед началом синтеза сети теплообменника необходимо определить цели минимальной рекуперации энергии (MER).Сделать это можно тремя способами:

1. метод температурных интервалов,

2. графический метод с использованием составных кривых нагрева и охлаждения, и

3. линейное программирование (Seider, 2004).

Методы температурного интервала и составной кривой описаны на странице анализа пинч-анализа. Пример линейного программирования обсуждается ниже.

Линейное программирование

Рассмотрим систему, в которой два холодных потока, C1 и C2, должны нагреваться, а два горячих потока, h2 и h3, должны охлаждаться без фазового перехода.Условия и свойства этих потоков перечислены ниже.

Предварительные расчеты пинч-анализа приводят к следующим изменениям энтальфии в каждом интервале.

Рисунок 3. Каскад температурных интервалов, энергетических балансов и остатков (Seider, 2004)

Линейную программу можно сформулировать как:

Свернуть

в отношении (w.r.t.):

При условии (s.t.):

Переменные в этой линейной программе определены следующим образом:

— тепло, поступающее от горячего водопровода.

— остаток из интервала i

— холодная коммунальная служба

, где все потребности в энергии следует умножить на 10 000 БТЕ / час.

Эта программа минимизирует поступление тепла от горячего источника питания. На рисунке 3 показаны потоки энергии между каждым интервалом системы и значения переменных, вычисленные на начальном и конечном проходе.

Эта установка линейной программы может быть решена с использованием общей системы алгебраического моделирования (GAMS), как показано ниже.

Программа GAMS сначала называет переменные, используемые в программе, указывая, что Z — это целевая переменная, которая будет минимизирована, а другие переменные — «положительные переменные», удовлетворяющие окончательному условию, указанному в уравнении LP.6, что все коммунальные услуги и остаточная стоимость должны быть больше нуля. Линейная программная модель называется HEAT и решается с использованием LP (что означает линейные программные алгоритмы) для минимизации переменной Z.

Исходя из этого результата, , что означает, что защемление находится в интервале 3, как показано на рисунке 3. Кроме того, этот результат показывает, что потребность в горячих линиях, , составляет 500000 БТЕ / час, а потребность в холодных линиях, , составляет 600000 БТЕ / час. Однако это моделирование учитывает только ощутимые изменения тепла.Дополнительные переменные, такие как теплота реакции, теплота смешения и даже переменная удельная теплоемкость во времени, следует учитывать в более представительной модели.

Этот пример взят из Принципы проектирования процессов: синтез, анализ и оценка Сейдера, Сидера и Левина.

Учебное пособие для сети теплообменников

Сети теплообменников можно смоделировать с помощью Aspen Energy Analyzer. Ниже приводится учебное пособие, предоставленное компанией Aspen Technology (Aspen, 2011).

Свойства ввода

• Открытый анализатор энергии Aspen
• Проверьте единицы измерения для вашей симуляции через Инструменты >> Настройки >> Вкладка «Переменные» >> Страница «Единицы»
• Создайте корпус тепловой интеграции (HI) в меню «Функции»
• Введите данные потока процесса во всплывающем окне (как показано ниже)

• После ввода значений температуры на входе и выходе Aspen определит тип потока как горячий или холодный.
• Введите информацию об энтальпии или теплоемкости потока для каждого потока.Сегментация потоков полезна для потоков, которые изменяют фазу или имеют нелинейные изменения энтальпии при изменении температуры. После ввода информации для последнего сегмента поток процесса будет завершен, и появится окно, как показано ниже.

• Введите имя потока, первое значение температуры на входе и целевое значение температуры на выходе. Необходимо добавить только значения температуры на выходе и значения тепловой нагрузки / энтальпии, поскольку моделирование рассчитало значения температуры на входе.После завершения вкладка потоков процессов появится, как показано ниже. Красные стрелки представляют горячие потоки, которые необходимо охладить, а синие стрелки — холодные потоки, которые необходимо нагреть.

• Введите данные служебного потока на вкладке служебных потоков. В столбце Имя прокрутите список, чтобы найти утилиты, необходимые для моделирования. Примеры включают: охлаждающая вода, выработка пара низкого давления, воздух, топочное тепло и т. Д. Aspen сообщит о затратах по умолчанию, связанных с каждым коммунальным предприятием, которые будут использоваться для расчета эксплуатационных затрат для системы.

Вход в моделирование

• Осмотрите мишени в чемодане. В представлении HI Case выберите значок Open Targets View, который отображается в нижней части представления для всех вкладок. В этом окне будут отображаться целевые значения энергии, температуры пинча, минимальное количество блоков, необходимое для построения сети, и предварительный анализ затрат.

• Рассчитайте DTmin моделирования. В окне Targets: вкладка Range Targets >> кнопка Calculate >> страница Plots.Если требуется лучшее приближение для оптимального значения DTmin, нажмите кнопку «Очистить вычисления», чтобы очистить график, прежде чем настраивать диапазон DTmin. Чтобы настроить диапазон, нажмите кнопку DTmin Range, расположенную рядом с кнопкой Calculate. Оптимизированный диапазон DTmin будет напоминать рисунок, показанный ниже.

Изменение схем сети теплообменников

• Проект сети теплообменников можно просмотреть, щелкнув значок Open HEN Grid Diagram в представлении HI Case.
• Сети теплообменников могут включать сплиттеры, теплообменники и охладители.

• Добавьте разделитель в сеть: откройте вид палитры, расположенный в правом нижнем углу вкладки Grid Diagram. Щелкните правой кнопкой мыши и удерживайте значок «Добавить разделение». Перетащите курсор на поток, который нужно разделить, пока не появится значок «бычий глаз». Как только мышь будет отпущена, на потоке появится сплошная синяя точка, представляющая разделитель. Щелкните синюю точку один раз, чтобы развернуть резак.
• Добавьте теплообменник: щелкните правой кнопкой мыши и удерживайте значок «Добавить теплообменник» на палитре «Инструменты для дизайна».Как только мышь будет отпущена, на желаемом потоке появится сплошная красная точка. Щелкните и удерживайте красную точку рядом с новым потоком. Теплообменник появится, когда отпустите кнопку мыши. Дважды щелкните любой конец теплообменника, чтобы открыть окно редактора теплообменника. На вкладке «Данные» установите флажок «Связано с соответствующими потоками» и при необходимости введите другие температуры.

• Настройте коэффициент разделения: откройте окно свойств диаграммы HEN и нажмите кнопку «Создать». Введите коэффициент разделения в поле «Имя».Выберите Правка >> вкладка Аннотации >> Группа потоков >> раскрывающийся список Сегменты >> Разделить фракцию. Дважды щелкните на любом конце теплообменника, чтобы наблюдать за изменениями температуры горячего потока на входе. Дважды щелкните любой конец разделителя, чтобы открыть вид разделителя. Соответственно отрегулируйте коэффициент разделения.

Когда сеть теплообменников будет завершена, строка состояния на вкладке Grid Diagram станет зеленой.

Будущее развитие

В то время как сети теплообменников пытаются оптимизировать затраты на электроэнергию для систем отопления и охлаждения, капитальные затраты часто сложно рассчитать и учесть в анализе.В районе точки защемления горячие и холодные потоки наиболее ограничены. Это приводит к необходимости больших теплообменников для эффективной передачи тепла между горячими и холодными потоками. Конструкция для максимальной рекуперации тепла и минимального количества теплообменников обычно включает петлю в сети.

Пример петли в дизайне сети (Towler and Sinnot, 2012)

Как видно на рисунке выше, петля может пересекать точку защемления. Эти петли можно разорвать, передав тепло через точку защемления.Это, однако, нарушает эвристику, согласно которой тепло не должно передаваться через точку защемления, и также произойдет по крайней мере одно нарушение удельного Δ . Чтобы восстановить Δ , тепло можно перемещать по траектории, что увеличивает энергозатраты процесса. Из этой дилеммы ясно, что у попытки свести к минимуму любую сеть теплообменников есть свои плюсы и минусы.

Анализ с учетом капитальных затрат может быть выполнен путем оценки сети теплообменников как задачи смешанного целочисленного нелинейного программирования (MINLP).Задачи MINLP обычно решаются с помощью числовых решателей. Но крупномасштабные задачи MINLP, такие как те, которые могут быть созданы для технологического предприятия, могут быть трудными для решения с использованием доступных численных алгоритмов и решателей (Biegler, 1999).

1. Г.П. Таулер, Р. Синнотт. Химико-технологическое проектирование: принципы, практика и экономика проектирования предприятий и технологических процессов . Эльзевир, 2012.
2. Sloley. «Кожухотрубный теплообменник: выбираем правильную сторону». Химическая обработка.Октябрь 2013
3. Уилкокс. «Расчет теплообменников с помощью HYSYS или UniSim». 2009. http://people.clarkson.edu/~wwilcox/Design/hxsizing.htm дата обращения: 1 марта 2015 г.
4. С.М. Walas. (1990). Оборудование для химических процессов — выбор и проектирование . Elsevier
5. W.D. Seider, J.D. Seader, D.R. Левин, Принципы проектирования процессов: синтез, анализ и оценка , Wiley: New York, 2004.
6. Aspen Technology, Inc. Анализатор энергии Aspen: Учебное руководство.(2011)
7. M.J. Bagajewicz. Тепловая интеграция Панамериканское сотрудничество в области химического машиностроения. 2008.
8. Ф. Марешаль, Д. Фавра. Комбинированный эксергетический и пинч-анализ для интеграции технологий оптимального преобразования энергии . 2005.
9. L.T. Биглер, И. Гроссманн, А. Westerberg. Систематические методы проектирования химических процессов , Прентис Холл: Нью-Джерси, 1999.

.