Де F - поверхня теплообмінника, м 2;
- бокова поверхня однієї нагрівальної трубки, м 2;
= 0,025 м - зовнішній діаметр трубки;
Н - висота трубки, м.
4.2 Визначення кількості трубокn1на один хід теплообмінника
Кількість трубок на 1 хід теплообмінника визначав з рівняння нерозривності потоку, якщо задана швидкість води на один хід (υ = 1м / с) і внутрішній діаметр трубки (dвн = 0,021 м) а саме:
Де V = - об'ємна витрата води, м 3 / с;
G - ваговий витрата води, 100 кг / с;
Ρ - щільність води, кг / м 3 при t ср;
υ = 1 м / с - середня швидкість води на 1 хід (задана);
S = - площа живого перетину трубного простору на 1 хід, м 2
n1 = число трубок на один хід, шт.
Таким чином, при υ = 1 м / с маємо V = S або
4.3 Визначення числа ходів теплообменнікаZі уточнення числа трубокn
Попереднє число ходів визначав ставленням загальної кількості трубок n до кількості трубок на один хід n1. тобто
Реальне число ходів в теплообміннику має бути парним, тобто Z = 2, 4 і т.д.
Прийняв Z = 8 і перераховуємо на реальне число труб, взявши за основу n1 і Z = 8.
У подальших розрахунках використовую число трубок n за формулою (16).
4.4 Визначення внутрішнього діаметра корпусу теплообмінника Дв
Дв визначав за формулою:
Де t = (1,2-1,4) dH. але не менше, ніж t = dH = 25 мм дорівнює 32 мм.
Приймаємо t = 32 мм.
n - число трубок за формулою (16);
= 0,6-0,8 - коефіцієнт заповнення трубної решітки.
Після розрахунку Дв за формулою (17) приймаємо найближче більше значення Дв труби по ГОСТ. Дв = 1000мм
5. Прочностной розрахунок теплообмінника
5.1 Визначення товщини стінки корпусу теплообменнікабк
Товщину стінки корпусу теплообмінника бк визначав з урахуванням тиску що гріє пара Р (кгс / см 2), величини Дв (см), допустимої напруги для стали σдоп = 890-950 кг / см 2 за формулою:
де = 0,9 - коефіцієнт міцності зварного шва;
= 900 кг / см 2 (приймаємо) - допустиме напруження для сталі;
С = (0,2-0,8) см - надбавка на корозію.
Визначивши δк за формулою (18), остаточно прийняв нормалізовану товщину стінки.
5.2 Визначення товщини сталевих трубних решіток? Р
Трубні решітки виготовляються з листової сталі. Товщина сталевих трубних решіток береться в межах (15 - 35) мм і вибирається в залежності від діаметра развальцованних трубок dH і кроку трубок в решітці t.
При заданому кроці t товщина повинна бути не менше? Р. розрахованої за формулою:
C урахуванням сказаного, остаточно приймаємо товщину трубної решітки,? Р = 25 мм.
5.3 Розрахунок фланцевих з'єднань
Визначаємо допустиме навантаження на один болт при затягуванні
де d1 = 1,4 см - внутрішній діаметр різьби болта;
c1 = 0,2 см - конструктивна прибавка для болтів з вуглецевої сталі;
= 900 кг / см 2 - допустима напруга на розтягнення.
Крок між болтами tб ≤ 5d, тобто менше 80 мм.
Приймаємо tб = 65 мм.
Тоді визначаємо кількість болтів nб
l = 25 мм приймаємо конструктивно так, щоб зручно було працювати ключем на фланцях.
Число болтів фланцевого з'єднання беруть кратним чотирьом, тобто nб = 4,8,12 і т.д.Прінімаем рівним 52
Визначаємо навантаження на всі болти фланцевого з'єднання Qфл (см.рисунок) за формулою:
Фланець розраховують на вигин Мізг під дією сили Qфл за формулою:
Де l = 25 мм = 2,5 см - плече сили. Розмір l = 25 мм обраний з конструктивних міркувань і зручності роботи з гайковим ключем.
Мізг = 52884 ∙ 0.0025 = 132,2 Н ∙ м
Напруга вигину у фланці
де W = - момент опору.
Допустима напруга рекомендується приймати не менше ніж з дворазовим запасом, тобто для сталевих фланців
Тоді можна визначити мінімальну товщину фланця h з формули (22):
де) -зовнішній діаметр корпусу теплообмінника, ДН = 0.4 + 2 ∙ 0.006 = 1.012мм
Значення h, розраховане за формулою (23), буде менше 25 мм. Виходячи з конструктивних міркувань і, знаючи, що товщина трубної решітки h = 25 мм,
Приймаємо з запасом товщину фланця h = 25 мм (див малюнок).
6. ВИЗНАЧЕННЯ Діаметр штуцера
Діаметр штуцера (умовний прохід) на вході і виході теплоносіїв визначав за формулою:
Де V -секундний об'ємний витрата рідини або пари в штуцері,
v-середня швидкість рідини або пари в штуцері, м / с
Швидкості руху робочих середовищ в трубах штуцерів лежать в межах:
-для рідин v = (1-3) м / с;
-для конденсату пари, що гріє v = (1-2) м / с;
-для пара v = (35-40) м / с (див [7] стр307).
Величина V або задана, або визначається через ваговій витрата G і щільність середовища.
6.1 Діаметр штуцера на вході пара
Так для пара з витратою Д кг / с
де щільність пара при температурі конденсації
рівним 130.4 ° з взяли щільність 1.908 кг / м
По знайденому значенням приймаємо нормалізоване штуцер найближчого зовнішнього діаметра
Схожі роботи:
Теплообмінники опис видів і конструкції
Реферат >> Промисловість, виробництво
ж роки почалося широке промислове застосування кожухотрубних теплообмінників в нафтовій промисловості. Для експлуатації. Однак таке широке розмаїття умов застосування кожухотрубних теплообмінників і їх конструкцій жодним чином.
Застосування каталізу для захисту навколишнього середовища
Курсова робота >> Екологія
домішки толуолу, підігрівається в міжтрубномупросторі теплообмінника - рекуператора 1, звідки по перехідним каналах. в 10 разів, а вуглеводнів -
в 8 разів. Широкому застосуванню каталітичних нейтралізаторів перешкоджають використання етилованого.
Застосування атомної енергетики в народному господарстві
Реферат >> Промисловість, виробництво
зем-лю. Мета даної роботи розглянути застосування атомної енергетики в народному господарстві. перспективи розвитку атомної енергетики 1. Застосування енергетики в народному господарстві. Теплоносій доставляє енергію в теплообмінник. де це тепло використовується.
Застосування Меди доповідь
Застосування Меди Кевац Марко 9А клас. виготовляти з Міді відповідальні деталі теплообмінників. холодильників, вакуумних апаратів і т. п. Близько 30.
Застосування лазерів в біології та медицині (1)
насос і двоконтурний водяний теплообмінник. Через внутрішній контур теплообмінника прокачується 0.02% розчин K2Cr2O4. ред. Д. С. Плетньова. - М. Медицина. 2. Плетньов Д. С. та ін. Застосування лазерів в онкологічній практиці. - Хірургія. 3. Хромов.