20
1.2.4 Варианты установки перегородок в крышках теплообменных аппаратов
В многоходовых теплообменных аппаратах крышки снабжаются перегородками, а на трубной решетке должны быть предусмотрены свободные (без
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
отверстий) участки под перегородки крышек. Для этого выполняется эскиз |
||||||||
трубной решетки с учетом вышесказанного, уточняя число труб в каждом ходу, |
||||||||
стремясь достичь их примерного равенства. |
|
Н |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Существует несколько способов распределения труб по ходам (рису- |
||||||||
нок 1.6). В крышках двух- и четырехходовых теплообменниковТходы могут |
||||||||
разделяться |
|
|
|
|
|
Б |
|
|
параллельными перегородками (рисунок 1.6, а). а рисунке |
||||||||
сплошными линиями показаны перегородки в передней крышке (со стороны |
||||||||
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
входа теплоносителя в трубное пространство), а пунктиром – в задней крышке. |
||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.6 – Вариан ы установки перегородок в крышке |
|
||||||
|
теплообменного аппарата |
|
|
|
|
|
||
Цифрами б |
|
начена последовательность ходов. В аппаратах с четырьмя и бо- |
||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
лее ходами |
рименяют разбивку труб по секторам (рисунок 1.6, в) или более |
|||||||
сложные |
|
|
|
|
|
|
|
|
, окомбинированные методы установки перегородок (рисунок 1.6, б и г). |
||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2.5 Конструкции крышек теплообменных аппаратов |
|
|||||||
Крышки теплообменных аппаратов могут быть различных конструктивных форм с различными местами установки патрубков. Крышка с патрубком, ось которого перпендикулярна плоскости разъема (рисунок 1.7, а), неудобна тем, что снятие ее с корпуса сопровождается демонтажем трубопровода. Крышка с боковым патрубком (рисунок 1.7, б) требует только отсоединения труб от
21
крышки. Съемное днище крышки-коллектора (рисунок 1.7, в) допускает осмотр и очистку аппарата без отделения его от трубопроводов, однако дополнительное фланцевое соединение усложняет конструкцию аппарата и его обслуживание. Если выполнить крышку с одним разъемным соединением выше патрубков (рисунок 1.7, г), то можно ограничиться одним этим разъемом. Однако изготовление такой конструкции значительно сложнее, она менее удобна при смене и
развальцовке труб. |
|
|
|
|
|
|
|
У |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
||
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рисун к 1.7 – Типы к ышек теплообменных |
|
|
||||||
|
|
|
аппара в, с единенийрих с корпусом и тру- |
|
|
||||||
|
|
|
бопров дами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2.6 Определен е д аметров штуцеров |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
аппарата является |
|
|
Одн й из адач проектирования теплообменного |
|
|||||||||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
определение диаметров штуцеров (патрубков) для подвода и отвода |
|||||||||||
теплоносителейо. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Площадь сечения штуцера на основании уравнения неразрывности |
||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
fшт = |
G |
, |
|
|
|
|
(1.14) |
||
|
ρ w |
|
|
|
|
||||||
Р |
где |
G - |
массовый расход теплоносителя; ρ и w - |
его плотность и ско- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рость, которая может быть принята примерно равной скорости теплоносителя в аппарате.
Тогда диаметр штуцера определяется по формуле
22
|
|
|
|
4 fшт |
|
|
|
|
|
|
d |
шт |
= |
|
= |
4 G |
(1.15) |
||||
|
|
|
||||||||
|
π ρ w |
|||||||||
|
|
|
π |
|
|
|||||
и выбирается из стандартного ряда диаметров условного прохода штуцера:
10, 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500; 600;
800; 1000 и т.д. через 200 мм до 4000 мм. |
|
|
|
|
У |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
1.2.7 Принятие окончательного решения при конструировании тепло- |
|||||||||||||
обменного аппарата |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
На основании полученных в результате расчета основных геометрических |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
размеров вычерчивается эскиз теплообменного аппарата, разрабатываются уз- |
||||||||||||||
лы аппарата и детали их сочленения. Исходя из окончательно принятых гео- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
метрических параметров аппарата, уточняются скорости теплоносителей. По |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
методикам, известным из теории теплообмена, определяются коэффициенты |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
теплоотдачи и теплопередачи, а также расчетная поверхность теплообмена ап- |
||||||||||||||
парата. |
Если |
расчетная пове хность теплообмена равна или менее |
||||||||||||
(на 10…15 %) поверхности тепл |
бмена аппарата, представленного на эскизе, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ть |
к нченным. Если же расчетная поверхность |
||||||
расчет размеров можно счи а ь |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|||
оказывается больше поверхносои теплообмена аппарата, изображенного на эс- |
||||||||||||||
|
|
|
|
изменять |
поверхность на чертеже, например, удлинением пуч- |
|||||||||
кизе, то нужно увел ч |
|
|||||||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ка труб. В случае начительного превышения расчетной поверхности (> 15 %) |
||||||||||||||
|
п |
|
параметры конструкции теплообменного аппарата. |
|||||||||||
необходимо |
|
|
||||||||||||
|
Далее вы |
лняются следующие этапы проектирования теплообменного |
||||||||||||
также |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ап арата: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Выбираются конструкционные материалы для всех деталей теплообменника, |
||||||||||||||
а |
|
|
производится расчет их на прочность. Он бывает конструкторский и |
|||||||||||
поверочный. При конструкторском расчете определяются минимально необходимые размеры элементов, а при поверочном – проверка на прочность су-
ществующих элементов аппарата. (Методику механического расчета – смотри в соответствующем разделе).