Чернов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О. Макарова»

(ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»)

Институт водного транспорта

Кафедра судостроения и энергетических установок

Направление подготовки 26.03.02 Кораблестроение, океанотехника

и системотехника объектов морской инфраструктуры

«К ЗАЩИТЕ»

__________________

(подпись)

_______________________

(ФИО)

«___ » ____________ 2022 г.

Курсовая работа

по дисциплине «Теплообменное оборудование»

Студент группы СМ-31	Чернов Николай Евгеньевич
(фамилия, имя, отчество)

Пояснительная записка

Тема курсовой работы
(полное название темы курсового проекта в соответствии с индивидуальным заданием)

Преподаватель	Жуков Владимир Анатольевич
(должность, подпись, фамилия, инициалы, дата)

Работа защищена с оценкой
	(оценка)		( подпись руководителя проекта, дата)

Санкт-Петербург

2022

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О. Макарова»

(ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»)

Институт водного транспорта

Кафедра судостроения и энергетических установок

Направление подготовки 26.03.02 Кораблестроение, океанотехника

и системотехника объектов морской инфраструктуры

Задание на курсовую работу

по дисциплине «Теплообменное оборудование»

Студенту группы СМ-31	Чернов Николай Евгеньевич
(фамилия, имя, отчество)
Тема курсового проекта	Разработка ОНВ теплообменного аппарата для судового дизеля мощностью ­­­­1100 кВт. Температуры горячего теплоносителя: 130 - 120 Температуры холодного теплоносителя: 22 -28
(полное название темы курсового проекта в соответствии с индивидуальным заданием)

Дата выдачи задания «07» сентября 2022 г.

Срок сдачи законченной работы «15» декабря 2022 г.

Перечень подлежащих исследованию, разработке, проектированию вопросов:

Содержание.

Введение.

Реферативная часть.

Тепловой расчет теплообменного аппарата.

Компоновка трубного пучка.

Анализ и оценка полученных результатов.

Заключение.

Список использованных источников.

Графическая часть курсовой работы: сборочный чертеж теплообменного аппарата.

Студент
(подпись)
Преподаватель
(подпись)

Раздел 1. ТЕПЛОВОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ

ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

1.1. Назначение, классификация и основные требования, предъявляемые к судовым теплообменным аппаратам

Целью расчетов по данному разделу является определение площади поверхности теплообмена и компоновка теплообменного аппарата (ТА).

Определяем теплофизические характеристики теплоносителей: горячего и холодного.

Таблица 1.

Теплофизические характеристики теплоносителей.

Критерии	Горячий теплоноситель	Холодный теплоноситель
вещество	Воздух	Вода
t ºС на входе	130	22
t ºС на выходе	120	28
cp, кДж/(кг*К)	1,01	4,179
λ,Вт/(м*К)	0,0324	60,9
, кг/м^3	0,898	997

Определение количества переданной теплоты:

Уравнение теплового баланса :

Из уравнения теплового баланса определяем массовые расходы теплоотдающего и тепловоспринимающего теплоносителей, кг/с;

75.00 кг/с (воздуха)

кг/с (воды)

Средние температуры теплоносителей:

= 120,5ºС = 25 ºС

Температура стенки, ºС

= 72,75 ºС

При компановке ТА тип труб которые я выбрал: U-образный. Такая конструкция снижает температурные напряжения в корпусе и трубах ТА.

Затем выбираются направления тока теплоносителей: в «газожидкостных» ТА обычно жидкость подается в трубное пространство, а газ − в межтрубное;

Аппарат предусмотрен для охлаждения вещества, поэтому предпочтительнее охлаждаемый теплоноситель направлять в межтрубное пространство, так как за счет отдачи теплоты в окружающую среду можно уменьшить расход охлаждающего теплоносителя.

Материал труб: медно-никелевый сплав (мельхиора) МНЖ Мц 30-1-1.

Выбираем материал и диаметр труб:

наружный диаметр d(мм)= 32

толщина стенки S (мм)=2,0

Площадь сечения трубы:

S=804.25

тип ТА – коробчатый( U-образный)

По средним температурам теплоносителей определяем значения секундных объемных расходов теплоносителей

V1=75кг/с / 0,898кг/м^3=83,5 м^3/с воздуха

V2=74,78кг/с / 997кг/м^3=0,075 м^3/с Воды

По таблице определяем скорости теплоносителей:

16 м/с

1,0м/с

(Скорость воздуха в межтрубном пространстве ТА при поперечном омывании пучка труб принимается в пределах 5 − 20 м/с, а скорость жидких теплоносителей − от 0,1 до 1,0 м/с.)

Определяем число труб одного хода:

Определяем площадь проходного сечения

ТА по взаимному перемещению теплоносителей: перекрестный