Тепломісткість гріє пара i 1 '' і конденсату i 1 ' визначаємо за таблицею М.П. Вакулович при р = 0,6 МПа і t нас = 158,8 В° С:
i 1 ' = 670,4 кДж/кг = 670400 Дж/кг
i 1 '' = 2756400 Дж/кг. br/>
Визначаємо корисно витрачений тепло:
Q підлогу = G до c до t до + D 2 i 2 '' - G з c з t з ;
Q підлогу = 0,236 В· 2614 В· 118 + 0,037 В· 2620 В· 10 3 - 0,27 В· 2850 В· 122 = 75856 Дж/с (Вт). br/>
Витрата пари, що гріє:
кг/с;
.
3.2 Конструктивний розрахунок апарату
Визначаємо поверхню теплопередачі (поверхня змійовика) за формулою:
м 2 ,
де О”t - середня різниця між температурою пари, що гріє і середньої арифметичної температурою уварюється речовини:
О”t = В° С
О”t = В° С;
к - коефіцієнт теплопередачі змійовика, до - 406 Вт/м 2 К [4, с.51]
Тоді:
.
Довжину трубки змійовика визначаємо за формулою:
В
При прийнятому d н = 50 мм = 0,05 м
.
Поставивши собі середнім діаметром змійовика D зм = 0,6 м і кроком витків S = 0,08 м, знаходимо кут підйому витка змійовика (див. схему на рис. 3.2) за формулою:
В В
В
Рисунок 3.2 - Схема до розрахунком кута підйому змійовика
Довжина витка змійовика складе
В В
Число витків змійовика
В В
Діаметр корпусу гріючої частини визначається за формулою:
D до = D зм + d н + 0,1 [4, с.51]
D до = 0,6 + 0,05 + 0,1 = 0,75 м
Приймаються діаметр по найближчого діаметру стандартних штампованих днищ 0,8 (800 мм). Ескіз змійовика з позначенням деяких конструктивних розмірів на рис. 3.3. Висота змійовика Н зм складе:
Н зм = Sn + h до ,
де h до - конструктивна добавка з урахуванням висоти штампованих днищ (h до = 300 мм).
При наявності двоспіральної змійовика
В В
В
Малюнок 3.3 - Схема до розрахунком змійовика
3.3 Розрахунки на міцність
Товщина стінки корпусу визначається за формулою [1, с. 52]:
В
де р - тиск у апараті, МПа (р = 0,6 МПа);
D в - внутрішній діаметр судини, м (D в = 0,8 м);
д - Допустиме напруження на розтяг, МПа (для сталі Ст.5 приймаємо рівним 150 МПа);
П† - коефіцієнт міцності зварного шва (П† = 0,7 Г· 0,8);
с - надбавка на корозію, м (С = 0,0015 м).
В
Приймаються товщину стінки 0,004 м (4 мм).
Товщину еліптичного днища (рис. 4) визначаємо за формулою [2, с.130]:
В
де h в - висота опуклої частини днища
(h з 0,2 D в [2, с.128]).
Приймаються h в = 0,16 м.
В
д = 0,004 м (4 мм). br/>В
Малюнок 3.4 - Ескіз днища
Болтове з'єднання розраховуємо виходячи з умови герметичності (щільності) [2.с.140]. Зусилля, чинне на один болт (Р 0 ) визначається за формулою:
В
де k - коефіцієнт затягування болта,
Q - зусилля, відриваючу кришку від фланця;
В
де z - число болтів на фланці,
D в - внутрішній діаметр корпусу,
р - тиск в корпусі.
Приймаємо:
k = 2,0; D в = 0,8 м; z = 32; р = 0,6 МПа
В
Номінальний діаметр болта визначається за формулою: [2, с. 142]:
В
де в - межа міцності матеріалу болта на розтяг, МПа;
n в - запас міцності.
Приймаємо: n в = 6,5; в = 500МПа
В
Приймаються болти М24 по ГОСТу 9150 - 59. p> Визначаємо товщину () кругового приварного фланця, розрахункова схема якого показана на малюнку 3.5.
В
Малюнок 3.5 - Схема до розрахунком фланця
Розрахунок проводиться за формулою [2, с. 143]:
В
де - коефіцієнт, що залежить від конструкції фланця та виду прокладки; приймаємо рівним 0,43 [2, с. 143];
R 0 - радіус кола центрів болтових отворів, м;
R в - внутрішній радіус корпусу, м;
d - діаметр болтового отвору, м;
S - відстань між болтами (крок болтів), м.
Інші позначення ті ж, що і в попередніх формулах.
Приймаємо:
R 0 = 0,45...
