Пояснительная записка Расчёт теплообменного аппарата для нагрева топочного мазута температуры -10 о с до 50 о
жүктеу/скачать 1.1 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Выбор конструкционных материалов для изготовления аппарата
- Выбор трубных решеток, способ размещения и крепления в них теплообменных труб и трубных решеток к кожуху
- Выбор конструктивной схемы поперечных перегородок и расстояния между ними.
- Выбор распределительной камеры, крышки и днища аппарата
- Расчет диаметров штуцеров, выбор фланцев, прокладок и крепежных элементов
- Проверка необходимости установки компенсирующего устройства
- Опоры аппарата
6. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТЦель конструктивного расчета теплообменных аппаратов с трубчатой поверхностью теплообмена - расчет диаметров штуцеров и выбор конструкционных материалов для изготовления аппаратов, трубных решеток. Способ размещения и крепления в них теплообменных трубок и трубных решеток к кожуху; конструктивной схемы поперечных перегородок и расстояния между ними; распределительных камер, крышек и днищ аппарата; фланцев, прокладок и крепежных элементов; конструкции компенсирующего устройства, воздушников, отбойных щитков, опор и т.п. Выбор конструкционных материалов для изготовления аппарата Материал выбирают по рабочим условиям в аппарате: температуре, давлениям, химическим свойствам теплоносителей и др. При выборе материала пользуемся рекомендациями и ГОСТ 15118-79, 15120-79, 15121-79, в которых указаны материалы основных деталей в зависимости от группы материального исполнения. Группа материального исполнения – М1. Материал: кожуха - В Ст3сп5 ГОСТ 14637-79; распределительной камеры и крышки - В СтЗсп5 ГОСТ 14637-79; трубы - сталь 1Х21Н5Т ГОСТ 5632-87. Выбор трубных решеток, способ размещения и крепления в них теплообменных труб и трубных решеток к кожуху Трубные решетки изготавливаются обычно цельными, вырезкой из листа. Для каждого крепления трубок в трубной решетке ее толщина должна быть не менее где е = 5 - прибавка для стальных трубных решеток, мм; dn = 25 мм - наружный диаметр теплообменных трубок. . Толщину трубной решетки выбираем в зависимости от диаметра кожуха аппарата и условного давления в аппарате, Sp = 18 мм. Размещение отверстий в трубных решетках, их шаг регламентируется для всех теплообменников ГОСТ 9929-82. Определяем шаг при размещении труб по вершинам равносторонних треугольников: при dn = 25мм, t = 32 мм; отверстия под трубы в трубных решетках и перегородках размещают в соответствии с ГОСТ 15118-79. Основные размеры для размещения отверстий под трубы 25х2 мм в трубных решетках выбираем диаметр предельной окружности, за которой не располагают отверстия под трубы, - D0 = 387 мм, 2R = 383мм. Число отверстий под трубы в трубных решетках и перегородках по рядам: 0 ряд 6; 1 ряд 9; 2 ряд 8; 3 ряд 7; 4 ряд 4. Общее число труб в решетке – 62 шт. Отверстия в трубных решетках выполняем гладкими. По ГОСТ 15118-79 под трубы с наружным диаметром 25 мм установлен диаметр 25,5 мм. Крепление труб в трубной решетке должно быть прочным, герметичным и обеспечивать их легкую замену. Применяем для крепления труб способ развальцовки с последующей отбортовкой. Конец трубы, вставленной с минимальным зазором в отверстие трубной решетки, расширяется изнутри раскаткой роликами специального инструмента, называемого вальцовкой. Выбор конструктивной схемы поперечных перегородок и расстояния между ними. Применяем внутренние поперечные перегородки с диаметрально чередующимися в них сегментными средами для поддержания расстояния между трубами. Конструктивная схема поперечных перегородок Диаметр отверстий для труб в перегородках 28 мм (ГОСТ 15118-79). Номинальный диаметр поперечных перегородок. Неподвижные трубные решетки занимают место во впадинах фланцев корпуса и крышек Узел крепления неподвижной трубной решетки: 1 – решетка трубная; 2 – фланец; 3 – площадка; 4 – трубка теплообменная; 5 – крышка Выбор распределительной камеры, крышки и днища аппарата Распределительная камера направляет поток рабочей среды по теплообменным трубкам. Высота обечайки распределительной камеры зависит от диаметра фланцев штуцеров распределительной камеры и рассчитывается по формуле Н = Dф + (1…3)h, где Dф – диаметр фланца штуцера распределительной камеры, м; h – высота фланца штуцера на обечайке распределительной камеры, м. Dф = 100 мм, h = 13 мм, тогда Н = 100 + 213 = 126 мм. Крышки и днища теплообменных аппаратов выбираем в зависимости от диаметра кожуха. Наиболее распространенной формой днищ и крышек является эллиптическая форма с отбортовкой на цилиндр. Рисунок 3.5 – Днище цилиндрическое отбортованное Выбираем размеры днища эллиптического отбортованного стального диаметром 325 мм: Sd = 6 мм, Нd = 81 мм, hy = 25 мм, Днище 325 6 ГОСТ 6533-78 Выбранное днище используем для изготовления входной и выходной крышек аппарата. Расчет диаметров штуцеров, выбор фланцев, прокладок и крепежных элементов Присоединение трубопроводов к теплообменным аппаратам бывает разъемным и неразъемным. Разъемное присоединение труб осуществляется при помощи фланцевых резьбовых штуцеров. При диаметре трубопроводов более 10 мм применяют фланцевые штуцеры. Диаметр штуцера зависит от расхода и скорости теплоносителя где V - объемный расход теплоносителя, ; w – скорость движения теплоносителя в штуцере, ; - площадь поперечного сечения штуцера, . Скорости движения теплоносителей в штуцерах выбирают, принимая их несколько большими, чем в аппарате. Диаметр штуцера: Диаметр штуцеров для входа и выхода мазута рассчитаем, принимая скорость движения в штуцерах равной 1 м/с. Тогда Принимаем dш = 50 мм. Диаметр штуцера для входа пара. Тогда, принимая скорость пара в штуцере 25 м/с, Здесь 1,962 кг/м3 – плотность пара при 140 С Принимаем dш = 50 мм. Диаметр штуцера для выхода конденсата. Принимая скорость конденсата в штуцере 0,5 м/с, получим Здесь 926 кг/м3 – плотность конденсата при 140 С Принимаем dш = 20 мм. Принимаем штуцера со стальными плоскими приварными фланцами с соединительным выступом по ГОСТ 1255–67 (тип 1 – рис. 3.6). Фланец для штуцеров Проверка необходимости установки компенсирующего устройства Жесткое крепление трубных решеток к корпусу аппарата и труб в трубной решетке обуславливает возникновение температурных усилий в трубах и корпусе (кожухе) при различных температурах их направления и может привести к нарушению развальцовки труб в решетках, продольному изгибу труб и другим неблагоприятным явлениям. В случае если трубы нагреваются сильнее, чем кожух, они становятся длиннее кожуха и давят на трубные решетки, стремясь удлинить и сам корпус (кожух). Если напряжения, возникающие при этом в материале трубок и кожуха, превышают допустимые, то появляется необходимость установки компенсирующего устройства (линзы, плавающей головки и т.п.). Допускаемая разность температур кожуха и труб (не требующая установки компенсирующего устройства) при давлении Ру < 1,6 МПа составляет 60 °С. Для рассматриваемого теплообменного аппарата температура стенки трубок определена и равна со стороны мазута 116 °С, а максимальная температура кожуха может быть принята равной температуре пара. Тогда разность температур составит: 140 – 116 = 24 С < 60 С следовательно, необходимость установки компенсирующего устройства отпадает. Опоры аппарата Горизонтальные аппараты устанавливают на седловых опорах. Все они стандартизированы. Выбираем опору для аппарата исполнением 1 с двумя отверстиями под фундаментный болт. Выбираем седловую опору типа ОГ с Dн = 325 мм на нагрузку 0,10 Мн: «Опора ОГ-I-325-77 МН 5131-63» и ее основные размеры. L = 400 мм, l = 240 мм, B = 180 мм, H = 240 мм, A = 330 мм, A1 = 130 мм, R = 163 мм, s = 16 мм, m = 10 кг. жүктеу/скачать 1.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|