аратів типу Н може становити 20 - 60 град, залежно від матеріалу труб і кожуха, тиску в кожусі і діаметра апарату. Для апаратів типу К найбільша різниця температур кожуха і труб може досягати більше 100 град.
Теплообмінники можуть бути одноходові або багатоходові, вертикальні або горизонтальні. Вертикальні теплообмінники більш прості у виготовленні і експлуатації, а також займають меншу площу. Горизонтальні теплообмінники застосовують у випадках, коли треба звести до мінімуму розшарування рідин внаслідок різниці їх температур і густин, а також усунути утворення застійних зон.
Труби, кожух та інші елементи конструкції можуть бути виготовлені з вуглецевої або нержавіючої сталі, а труби холодильників з латуні. Розподільні камери і кришки холодильників виконують з вуглецевої сталі.
Труби в трубних гратах звичайно рівномірно розподіляють по периметрах правильних шестикутників, що переслідує одну мету забезпечити, можливо, більш компактне розміщення необхідної поверхні теплообміну усередині апарату. Труби закріплюють у решітках найчастіше розвальцюванням. Крім цього використовують закріплення труб зварюванням, якщо матеріал труби не піддається витяжці. Зрідка використовують з'єднання труб з гратами допомогою сальників, що допускають вільне переміщення труб і можливість їх швидкої заміни. Таке з'єднання дозволяє значно зменшити температурну деформацію труб, але є складним, дорогим і недостатньо надійним.
Підвищення інтенсивності теплообміну в багатоходових теплообмінниках супроводжується зростанням гідравлічного опору і ускладненням конструкції теплообмінника. Це диктує вибір економічно доцільною швидкості теплоносія, обумовленою числом ходів теплообмінника, яке зазвичай не перевищує шести ходів.
Швидкість теплоносія в апараті повинна забезпечувати сприятливе поєднання інтенсивного перенесення тепла і помірного витрати енергії на переміщення теплоносія. Рух теплоносія в трубному просторі може відбуватися в трьох режимах:
1. Турбулентний режим, коли критерій Рейнольдса Re gt; 10000;
2. Перехідний режим (2300 lt; Re lt; 10000);
. Ламінарний режим (Re lt; 2300).
Найбільш поширений теплообмін при турбулентному або близькому до нього перехідному режимі руху рідини чи газу. У цих режимах відбувається найбільш інтенсивна теплопередача. Ламінарний режим руху застосовується вкрай рідко т.к. коефіцієнт теплопередачі при цьому режимі незначний.
. РОЗРАХУНОК геометричних параметрів АПАРАТУ
Крок розбивки трубок в трубній дошці:
мм
Приймаємо внутрішній діаметр апарату D=1000 мм, тоді число труб на трубній решітці визначимо із співвідношення:
шт.
де К=(0,7 ... 0,85) - коефіцієнт заповнення.
Довжина трубки:
м.
Приймаються довжину трубки L=6 м, тоді число трубок складе:
шт.
Приймаємо: 1 208 шт.
Перевіримо значення коефіцієнта К:
Діаметр патрубків:
для рідини в міжтрубному просторі Dж=0,2? D=0,2? 1=0,2 м.
для газу в трубному просторі dГ=0,3? D=0,3? 1=0,3 м.
Приймаємо діаметр компенсатора DК=1,2 м.
Ескіз апарату наведено на рис. 1.
2. Розрахунками міцності корпуса й кришки
. 1 Розрахунок товщини стінки корпусу апарату
Для стали 03Х17Н14М3
МПа.
МПа.
Розрахункова товщина стінки (ф.9 ГОСТ 14249-89):
мм.
Надбавка на корозію:
мм.
мм.
м.
Виконавча товщина стінки:
мм.
Приймаються по ГОСТ 19903-74 S=8 мм.
Допустиме надлишкове внутрішній тиск:
Мпа
Перевіряємо умову:
Умова дотримується.
Розрахунок товщини стінки Торосферичні днища типу ТС-С
Розрахункова товщина стінки в крайовій частині (ф.64 ГОСТ 14249-89):
мм.1=D + 2S=1000 + 2? 6=1012 мм;
? 1=1,1 - коефіцієнт при (рис. 14 ГОСТ 14249-89).
Виконавча товщина стінки в крайовій частині:
мм.
Приймаємо S1K=8 мм.
Розрахункова товщина стінки в центральній частині (ф.66 ГОСТ 14249-89):
мм.
де R=0,9? D1=0,8? 1012=810 мм.
Виконавча товщина стінки в центральній частині:
мм.
Приймаємо загальну товщину стінки кришки, однакову в центральній і крайової частини S1=8 мм.
Допустиме надлишкове внутрішній тиск в крайовій частині:
