Dtср в = 45 Вє С, = 17,3 Г— 10-6 Па Г— с.
Швидкість повітря в трубах
м/с
Коефіцієнт тепловіддачі для повітря:
? у = Nuв Г— lв/dв = 45,8 Г— 0,0279/0,021 = 60,4 Вт/м2к.
1.7 Визначення термічних опорів стінки
Сума термічних опорів стінки труб з вуглецевої сталі і забруднень:
ГҐrст =? ст/lст + rз1 + rз2
? ст - товщина стінки,? ст = (dн - dв)/2 = 0,002 м;
lст - коефіцієнт теплопровідності вуглецевої сталі визначається за таблицею таблиця XXVIII [1, c. 529], lст = 17,5 Вт/м Г— К;
/rз1 - теплова провідність забруднень стінки з боку повітря визначається за таблицею 3.1 [6, c. 131], rз1 = 86 10-5 м2 Г— К/Вт;
/rз2 - теплова провідність забруднень стінки з боку пари визначається за таблицею 3.1 [6, c. 131], rз2 = 8,6 10-5 м2 Г— К/Вт;
ГҐrст = 0,002/17,5 + 86 10-5 + 8,6 10-5 = 1,06 Г— 10-3 м2 Г— К/Вт.
1.8 Уточнення поверхні теплопередачі
Уточнений коефіцієнт теплопередачі для зони конденсації:
К1.конд = 1/(1 /? у + ГҐrст + 1 /? конд) = 1 (1/60, 4 + 1,06 Г— 10-3 + 1/40360) = 56,7 Вт/м2 Г— К.
Уточнена поверхню конденсації:
F1.конд = Qконд/(К1.конд Г— Dtср.конд) = 121000/(56,7 Г— 92,45) = 23,08 м2.
Уточнений коефіцієнт теплопередачі для зони охолодження конденсату:
К1.охл = 1/(1 /? у + ГҐrст + 1 /? охол) = 1 (1/60, 4 + 10,61 Г— 10-4 + 1/472, 2) = 50,7 Вт /м2 Г— К.
Уточнена поверхню охолодження конденсату:
1.охл = Qохл/(K1.охл Г— Dtср.охл) = 12320/(5,7 Г— 96,7) = 2,5 м2
теплообмінник паровий термічний гідравлічний
1.9 Розрахунок гідравлічного опору трубного простору
Коефіцієнт тертя в трубах:
,
де e - відносна шорсткість труб, e = D/d в = 0,08/21 = 3 Г— 10-3;
D - абсолютна шорсткість труби, D = 0,08 Г— 10-3 м;
В
Швидкість повітря в штуцерах:
ш = 4 Г— Gв/(p Г— d2ш Г—? в) = 4 Г— 2,22/(3,14 Г— 0,52 Г— 1,29) = 8.8 м/с,
де dш - діаметр умовного проходу штуцерів для трубного простору вибераем з таблиці II.8 [2, с. 27], dш = 0,5 м.
Гідравлічний опір трубного простору
В
2. Механічний розрахунок
2.1 Розрахунок товщини обичайки
Корозійна проникність стали 16ГС П = -3 м/рік.
Надбавка на корозію до розрахункової товщині стінки апарату визначається за формулою 4.1 [2, с 76]:
= м,
де ТА - амортизаційний термін служби теплообмінника, ТА = 20 років.
Поправка С знаходиться в межах допустимих величин (м).
.3. Допустиме напруження для матеріалу визначається за формулою [4]: ​​
,
де - поправочний коефіцієнт, що враховує вид заготовки, - для листового прокату;
- нормативне напруга, що допускається стали 16ГС при t = 142.9 Вє C, МПа визначається за таблицею 1.2 [5, с 11], = 151.06 МПа;
МПа.
Виконавча товщина стінки обичайки визначається за формулою 1.5 [5, с 18]:
,
де D - зовнішній діаметр обичайки, D = 800 мм;
j - коефіцієнт, що враховує ослаблення обечайки через зварного шва, j = 0,95.
Р - Розрахунковий тиск визначається за формулою:
Р = Рп + Р гідр,
де Рп - робочий тиск, Рп = 3 Г— 9,81 Г— 104 Г— 10-6 = 0,2943 МПа;
Ргідр - гідростатичний тиск конденсату не враховується
Р = Рп = 0,2943 МПа.
м.
м.
Приймаємо по нормальному ряду S про = 3 мм.
Визначимо допустиме внутрішнє надлишковий тиск у апараті:
Мпа.
Перевіряємо застосовність формули для знаходження Sоб:
(Sоб - С)/D ВЈ 0,1,
2.2 Розрахунок товщини днища
Виконавча товщина стінки еліптичного відбортованого днища визначається за формулою 1.17 [5, с 20]:
м.
де j = 1 - для днищ, виготовлених з цілісної заготовки;
D - внутрішній діаметр, D = 0,794 м;
м.
Виконавча товщина днища повинна бути не менше виконавчої товщини обичайки. Приймаються товщину днища S = 3 мм. p> Допустиме внутрішнє надлишковий тиск:
МПа.
Перевіряємо застосовність формули для знаходження Sе:
(Sе - С)/D ВЈ 0,125,
2.3 Розрахунок фланцевого з'єднання
Для з'єднання обичайки і розподільної камери і для закріплення трубної решітки при тиску Р = 0,2943 МПа, зовнішньому діаметрі апарату D = 800 мм, товщині
стінки обичайці Sоб = 3 мм вибераем за таблицею 13.3 [4, с. 219]...
