еважно поширення на практиці отримав перший з цих способів, причому тут у свою чергу розрізняють розміщення труб по вершин рівносторонніх трикутників (по сторонах правильних шестикутників) і по вершинах і сторонам квадратів.
Якщо a - Кількість трубок, розташованих по стороні найбільшого шестикутника, то загальна кількість трубок в пучку b дорівнюватиме:
(24)
При цьому кількість трубок, розташованих по діагоналі найбільшого шестикутника дорівнює
(25)
Об'єднавши співвідношення (24) і (25) можна отримати:
(26)
У круглих плитах циліндричних апаратів при розташуванні трубок по периметрах правильних шестикутників частина плит виявляється невикористаною. p> Кількість трубок, розміщених додатково на зазначених сегментах, визначається залежно від числа додаткових рядів на сегменті (Паралельних сторонам шестикутників) і числом труб в кожному з цих рядів. Дані про кількість додаткових трубок, що розташовуються на сегментах трубних плит, наведені в довідковій літературі.
В
2.3.3 Визначення внутрішнього діаметра корпусу апарату
Внутрішній діаметр корпусу теплообмінного апарату визначається залежно від активної площі трубної плити Ф , укладеної в цьому корпусі.
(27)
звідки
(28)
Активна площа трубної плити складається з корисної площі Ф п , що припадає на розміщені в плиті трубки, і вільної площі Ф з , не заповнена трубками:
(29)
Корисна площа трубної плити прямо пропорційна числу трубок апарату:
(30)
де Ф тр - площа плити, необхідна для розміщення однієї трубки, включаючи і межтрубное простір.
Величина площі Ф тр при розміщенні трубок по вершинах правильних багатокутників визначається співвідношенням
(31)
де t - крок розміщення трубок;
О± - кут, утворений центральними лініями трубних рядів.
Неважко зробити висновок, що при розміщенні трубок по вершинах рівносторонніх трикутників (шахове розташування) О± = 60 Вє і sinО± = 0,866; при розміщенні трубок по вершинах квадратів (коридорне розташування) О± = 90 Вє і sinО± = 1.
Вільна площа трубної плити визначається її конструктивним оформленням. До неї відносяться площа по периферії трубного пучка, смуги для приміщення перегородок в камерах апаратів. Вона становить приблизно 10 - 50% від корисної площі трубної плити Ф п .
Таким чином, можна написати:
(32)
або також
(33)
де П€ - коефіцієнт заповнення трубної плити.
За розміщення трубок по шестикутники можна приймати П€ = 0,6 - 0,8.
Підставляючи вираз (33) у формулу (28) отримаємо розрахункове співвідношення для визначення внутрішнього діаметра корпусу апарату:
(34)
де;
d н - зовнішній діаметр трубки.
Якщо взяти до уваги, що поверхня теплообміну апарату
В
і знехтувати невеликою різницею між значеннями розрахункового та зовнішнього діаметрів трубки d р і d н , то отримаємо:
(35)
Остаточно величина діаметра корпусу уточнюється при зображенні на кресленні розміщення трубок і трубної плити з урахуванням всіх конструктивних особливостей даного апарату.
В
2.3.4 Розрахунок проточної частини міжтрубному простору
При русі в міжтрубному просторі однофазної середовища вихідним співвідношенням є за аналогією з розрахунком трубного простору рівняння безперервності потоку:
(36)
звідки легко визначається площа перерізу трубок одного ходу:
(37)
де G - Ваговий витрата робочого середовища,
w - швидкість руху,
Оі - питома вага середовища.
Величина площі перерізу визначається умовами розміщення трубного пучка. При цьому можна отримати наступне співвідношення:
(38)
Якщо зіставити цю величину з площею перетину трубного простору, то, при середніх значеннях отримуємо:
В
У разі поперечного потоку середовища в міжтрубному просторі повну площу Ф св можна віднести до діаметральному подовжньому перетину, причому тут
(39)
де L - Робоча довжина трубок. p> Далі знаходимо:
(40)
де b - Число трубок по діагоналі периферійного шестикутника. p> У разі поперечного руху середовища ступінь заповнення перерізу трубками
(41)
Зазвичай в теплообмінних апаратах...
