2. Конструирование и расчет штуцеров выпарного аппарата.

Штуцер служит для присоединения к аппарату трубопроводов, трубопроводной арматуры, КИП и т.д.

Штуцер состоит из патрубка (короткого отрезка трубы) и присоединенного к нему фланца. Патрубок крепится к отверстию в корпусе аппарата.

Диаметр штуцера определяется по уравнению расхода

где G – массовый расход среды, протекающей через штуцер, кг/ч;

 - плотность среды, кг/м³;

d_вн - внутренний диаметр штуцера (расчетный), м;

 - допустимая скорость среды, протекающей через штуцер, м/с.

Штуцера нормализованы по соответствующим условным давлениям P_у и диаметрам условного прохода D_у .

Длина штуцера (расстояние от привалочной поверхности фланца до стенки аппарата в месте крепления штуцера) l должна быть минимальной и обеспечивать удобство монтажа фланцевого соединения.

Ввод греющего пара .

₁ =3.3515 кг/м³ D₁ = 3034.51 кг/ч

₂ =1.7915 кг/м³ D₂ = 2885.33 кг/ч  =25 м/с

₁ =0.7684 кг/м³ D₃ = 3592.99 кг/ч

Принимаем d = 300 мм.

Выход конденсата.

_{в 1} =928.3796 кг/м³ W₁ =2885.33 кг/ч

_{в 2} =951.9394 кг/м³ W₂ =3592.99 кг/ч  =1 м/с

_{в 3} =983.856 кг/м³ W₃ =4235.96 кг/ч

Принимаем d = 30 мм.

Вход раствора и выход раствора.

₁ =2 м/с _р1 =1090,25 кг/м³

₂ =1 м/с _р2 =1187,21 кг/м³

₃ =1 м/с _р3 =1401,75 кг/м³

Принимаем d = 50 мм.

Вторичный пар.

Скорость течения пара принимаем равной 25 м/с для 1-го и 2-го корпусов, считая пар насыщенным, а для 3-го корпуса 75 м/с, т.к. здесь пар находится под разрежением.

₁ =25 м/с _{п 1} =1,97856кг/м³ W₁ =2885.33 кг/ч

₂ =25 м/с _{п 2} =1,0625/м³ W₂ =3592.99 кг/ч

₃ =75 м/с _{п 3} =0,4155 кг/м³ W₃ =4235.96 кг/ч

Принимаем d = 300 мм.

2. Укрепление отверстий.

Наибольший допустимый диаметр отверстия в обечайке, не требующего укрепления (без учета наличия при­вариваемого штуцера), определяем по формуле (18.6)

Греющая камера.

Сепарационная камера.

Укрепление отверстий в греющей камере.

Штуцер А, диаметр – 300 мм.

Номинальную расчетную толщину стенки штуцера, считая коэффициент прочности продольного сварного шва в нем = 1 , определяем по формуле (15.3)

Длину части штуцера, участвующей в укреплении отверстия, определяем по формуле (18.11)

Проверим, достаточно ли укрепление отверстия в обе­чайке штуцером по условию (18.17)

0.0004 < 0.0006

Поскольку правая часть условия больше левой, укре­пление отверстия обеспечено.

Укрепление отверстий в сепарационной камере.

Штуцер вторичного пара , диаметр 250 мм.

Номинальную расчетную толщину стенки штуцера, считая коэффициент прочности продольного сварного шва в нем =1, определяем по формуле (15.3)

Длину части штуцера, участвующей в укреплении отверстия, определяем по формуле (18.11)

Проверим, достаточно ли укрепление отверстия в обе­чайке штуцером по условию (18.17)

0.0005 > 0.0003

Поскольку правая часть условия меньше левой, укре­пление отверстия не обеспечено.

Рассмотрим укрепление накладкой. Накладку выбираем из той же марки стали, что и обечайка , толщиной 6 мм.

Расчетную ширину накладки определяем по формуле (18.14)

Проверим, достаточно ли укрепление отверстия по условию (18.22)

0,005 < 0.0016

Правая часть условия больше левой и, следовательно, укрепле­ние отверстия обеспечено.

Принимаем S_н = 6 мм