Компоновка трубного пучка.

Проведение предварительных расчетов позволяет приступить к проектированию теп­лообменника. Для аппаратов с трубными досками в первую очередь решают вопрос о раз­мещении N труб в подогревателе. Размещение труб на трубной решетке производится либо по вершинам равносторонних треугольников (ромбический пучок), либо по концентриче­ским окружностям. Ромбическая разбивка осуществляется по периметрам правильных шес­тиугольников.

Шаг между центрами труб t, м, определяется из соотношения:

Для многоходовых аппаратов планируют также участки под перегородки в трубных решетках и крышках аппаратов.

При размещении труб по периметру правильных шестиугольников число шестиугольников (m) можно определить по выражению:

При числе окружностей (m) можно разместить труб:

=1801

Так как , выбираем способ расположения труб на трубной доске по концентриче­ским окружностям.

Размещение труб по концентрическим окружностям производится так, чтобы был вы­держан радиальный шаг (t), т.е. расстояние между окружностями, и примерно такой же шаг между трубами по окружности.

Расчетный внутренний диаметр теплообменника, м, определяется по формуле:

где – диаметр наибольшей окружности при кольцевой разбивке трубных досок, м; – кольцевой зазор между крайними трубами и корпусом, принимается в расчетах 6÷10 мм. Примем

Для аппаратов с приварными и зажатыми между фланцами с трубными досками кольцевой зазор прини­мается минимальным, но не менее 6 мм. В аппаратах с плавающей камерой зазор определя­ется конструкцией и формой фланца плавающей камеры, аппаратах с поперечными перего­родками в межтрубном пространстве из условия оптимальной скорости протекания тепло­носителя через него.

Найденное значение внутреннего диаметра корпуса, принимается равным значению ближайшего диаметра (в большую сторону) из стандартного сортамента (ряда) труб (по ГОСТ 9617-79) и после чего выполняется проверка правильности выбора числа ходов теп­лообменника.

Расчетный внутренний диаметр теплообменника, м:

Найденное значение внутреннего диаметра корпуса принимаем равным значению ближайшего диаметра (большую сторону) из стандартного ряда труб (по ГОСТ 9617-79).

Примем равным 1800 мм.

За окончательное значение числа ходов подогревателя принимается такое значение при котором выполняются следующие соотношения:

В случае, если хотя бы одно из соотношений не выполняется необходимо задать новое значе­ние числа ходов и повторить расчет по общему количеству труб в теп­лооб­менном аппарате. Если значение , то необходимо уменьшить число ходов , если - то следует увеличить . Проверка условий (9) и (10):

Так как отношения условия выполняются, то количество ходов , шаг и наружный диаметр трубы выбраны верно.

После выбора способа расположения труб на трубной доске принимается решение по способу их закрепления. Выбираем способ закрепления вальцовкой.

Далее выполняется выбор способа установки перегородок в крышке. Так как у нас восьми ходовой теплообменный аппарат, выбираем крышку с разбивкой по секторам.

Определяется тип крышки аппарата. Крышки теплообменных аппаратов могут быть различных форм. Выбираем эллиптическую форму крышки.

По выбранным скоростям теплоносителей, определяют проходные сечения патрубков. Размеры их следует согласовать с размерами подводимых к аппарату патрубков.

Диаметр патрубка для подвода греющей среды (пара), м:

Диаметр патрубка для отвода конденсата греющей среды (пара), м:

где ; - удельный объем конденсата пара;

– плотность конденсата пара;

– скорость конденсата пара;

– расход конденсата с вышестоящего подогревателя, равен нулю.

Диаметры патрубков подвода и отвода нагреваемой среды, м: