книги из ГПНТБ / Лурье, М. Е. Изготовление и монтаж трубопроводов холодильных установок
.pdf0,2—0,5% смертельны. Газ разрушает медь и
ее соединения |
(кроме |
фтористой бронзы). |
В концентрации |
16—25% |
по объему взрыво |
опасен (при наличии искры или открытого пла мени).
При обычном атмосферном давлении кипит при температуре — 33,5°С. В среде, насыщен ной кислородом, легко взрывается. Пары ам миака легче воздуха. Аммиак имеет очень хо рошие термодинамические свойства и дешев в производстве, поэтому, несмотря на большой недостаток — вредность, он наиболее распро странен в холодильной технике;
б) фреоны, из которых наиболее часто при меняют Ф-12 (CCI2F2) и Ф-22 (CHF2CI), изго тавливают на химических заводах. Это бес
цветные газы, применяются |
не только как |
хладагенты, но и 'как растворители; |
|
фреон-12 — бесцветный газ, |
не имеющий |
запаха, относительно безвреден (опасное содер жание в воздухе более 20% по объему), тяже лее воздуха, не горит, при нормальном атмо сферном давлении кипит при —29,8°С. Активно растворяет масло в неограниченном количест ве. С водой не соединяется и не растворяется в ней. Присутствие в нем воды в крайне незначи тельных количествах (более 0,0006%) по весу воздействует на металлы и, кроме того, вода в наиболее холодных элементах холодильной машины замерзает, выводя их из строя.
Фреон-12 текуч: он проникает через малей шие неплотности соединений и поры металла. Растворяет ржавчину, окалину, формовочную землю и т. п., значительно дороже аммиака.
Фреон-22 не горит, не взрывается, опасной концентрацией в воздухе считается примерно такая лее, как и для фреона-12. Температура
9
кипения при атмосферном давлении — 40,8°С. Менее текуч, чем Ф-12;
в) пропан (Сз Н8) — дешевый газ, получае мый в больших количествах на предприятиях нефтехимической промышленности, имеет тем пературу кипения —45°С, горюч и при содер жании в воздухе 2—10% взрывоопасен. Не растворяется в воде и хорошо растворяет масло. Применяется преимущественно на низ котемпературных холодильных установках з нефтехимической промышленности.
Теплоносители
Там, где непосредственное охлаждение ра бочим телом (хладагентом) нежелательно, применяют промежуточные вещества — тепло носители. Наиболее распространенными явля ются: вода, водные растворы хлористого нат рия, хлористого кальция и др., имеющие низ кую точку замерзания (табл. 1).
Таблица 1
Температуры замерзания растворов хлористых натрия и кальция в зависимости от содержания в растворе солей
удельный вес
!
1,05
1,07
1,10
1,12
1,15
1,17
1,175
Раствор хлористых солей |
|
||||
натрия |
темпера затура мерзания ССв |
удельный вес |
кальция |
1 |
|
содержание |
содержа солиние 100нача растей створа в% |
темпера затура мерзания ГСв |
|||
соли на |
|
|
|
|
|
ЮО частей |
|
|
|
|
|
раствора в % |
|
|
|
|
|
7 |
— |
4,4 |
1,05 |
5,9 |
— 3 |
9,6 |
— |
6,4 |
1,10 |
11,5 |
- 7,1 |
13,6 |
— |
9,8 |
1,15 |
16,8 |
— 12,7 |
16,2 |
— 12,2 |
1,20 |
21,9 |
- 2 |
|
20 |
— 16,6 |
1,25 |
26,6 |
— 34,6 |
|
22,4 |
— 20 |
1,27 |
28,4 |
— 43 ,6 |
|
23,1 |
— 21,2 |
1,286 |
29,9 |
— 55 |
|
10
Для более низких температур применяют метиленхлорид (Ф-30), имеющий температуру замерзания —75°С.
Примерные величины давлений, с которыми передаются хладагенты и теплоносители, по казаны в табл. 2.
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
||
Величины давлений, с которыми передаются |
|||||
хладагенты и теплоносители |
|
||||
|
На стороне |
всасы |
На стороне нагне |
||
Вещества |
вания в кгс см'3 |
тания |
в кгс, см1 |
||
мин |
макс |
мин |
макс |
||
|
|||||
Аммиак |
0,3 |
3,5 |
7 |
16 |
|
Фреон-12 |
0,5 |
4 |
6 |
10 |
|
Фреон-22 |
0,3 |
4 |
8 |
16 |
|
Пропан |
0,3 |
4 |
8 |
16 |
|
Теплоносители |
— |
3 |
■— |
6 |
|
|
Передача хладагентов и теплоносителей |
|
|
Комплекс устройств, состоящий |
из холо |
|
дильной машины, насосов, перекачивающих |
|
|
хладагенты и теплоносители, вентиляторов, |
|
|
служащих для перемещения холодного возду |
|
|
ха, изоляционные покрытия и т. д.,— называют |
|
ь холодильной установкой |
|
|
5 |
Все элементы холодильной установки соеди |
|
|
нены между собой трубопроводами, |
по которым |
перемещаются хладагенты в различных состоя ниях (жидкие и парообразные), а также тепло
1 Холодильные установки могут быть и без холо дильной машины. Например, источником охлаждения бывают лед и его растворы, баллоны с легкокирящими веществами и т. п.
11
носители. Сечения трубопроводов, в зависимо сти от количества и скорости передаваемого вещества, значительно колеблются.
В холодильных установках трубопроводы занимают значительный объем работ при мон таже (40—80%).
От правильного ведения изготовления и монтажа трубопроводов зависит время ввода
вэксплуатацию сооружаемых установок.
II. ТРУБОПРОВОДЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ
УСТАНОВОК и ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИСХОДНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Трубопроводы, которые соединяют между собой все аппараты холодильных установок, состоят из труб, трубных деталей (отводы, тройники, переходы, заглушки, фланцы с кре пежом, муфтовые соединения и т. п.), армату ры (вентили, задвижки, обратные и предохра нительные клапаны, краны и т. д.), приборов автоматизации и контроля.
Основными параметрами (характеристи кой), по которым подбирают трубопроводы, яв ляются: физико-химические свойства рабочих тел (хладагентов и теплоносителей); рабочее давление и температура; допускаемая ско рость перемещения рабочих тел в зависимости
от этих параметров. |
хладаген |
Все трубопроводы, передающие |
|
ты и теплоносители, разделяют на |
ряд катего |
рий (соответственно со СНиП и ІІІ-І. 9-62 *;
СНиП ІІ-Г. 14-62).
К I категории относятся все трубопроводы, транспортирующие «Сильнодействующие ядо-
12
В'итые вещества» (СДЯВ) и дымящиеся кисло ты. Таким образом, и аммиачные трубопрово ды относятся к I категории Пропан отнесен ко II категории, фреон — к III, теплоносите ли — к V категории.
Основными измерениями трубопроводов яв ляются:
давление рабочее — Ррабв кгс/см2. Наиболь шее избыточное давление, при котором прохо дит рабочий процесс, при соответствующей температуре;
условное давление — русл в кгс/см2. Наи большее избыточное рабочее давление при тем пературе среды 20°С, рассчитанное на проч ность выбранных материалов;
пробное давление — р пр в кгс/см2— избы точное давление, при котором испытывают на прочность и плотность трубопроводы, армату ру или их детали;
температура рабочая — ^рабв °С, при кото рой происходит перемещение рабочих тел;
условным проходом арматуры, трубы, дета ли и соединительных частей — Ду — называют номинальный внутренний диаметр изделия по присоединяемым концам.
Для данного D y все трубы изготовляют на прокатных станах с одинаковым наружным диаметром D H в мм, но с разными толщинами стенок трубы — 5 в мм.
Характеристикой трубы является величина
D н X S .
Трубы стальные
Для холодильных установок применяют следующие виды труб: бесшовные холоднотя нутые и холоднокатаные (ГОСТ 8734—58**)
13
для Dy -<" 50 |
мм (табл. 3); бесшовные горячетя |
|
нутые' и |
горячекатаные (ГОСТ 8732 — 70) |
|
для D у |
< |
500 мм; электросварные с про- |
Т а б л и ц а 3
Бесшовные трубы (извлечение из ГОСТ 8732—70
и ГОСТ 8734-58**)
|
A . X S |
Масса |
|
D y |
D „ X S |
|
|
в к г 1 м |
|||||
Q |
|
|
|
|
|
|
10 |
1 4 X 1 ,6 |
0,49 |
|
150 |
1 5 9 Х |
4,5 |
|
1 4 X 3 |
0 ,814 |
|
1 5 9 X 8 |
|
|
Г5 |
1 8 Х Г 6 |
0,647 |
200 |
2 1 9 Х |
7 |
|
|
1 8 X 3 |
1,11 |
|
|
2 1 9 X 1 0 |
|
20 |
2 5 X 1 ,6 |
0 ,925 |
250 |
273 X |
8 |
|
|
2 5 X 3 |
1,63 |
|
|
2 7 3 X 1 2 |
|
25 |
3 2 X 2 |
1,48 |
|
300 |
3 2 5 Х |
8 |
|
3 2 X 3 ,5 |
2,46 |
|
|
3 2 5 X 1 0 |
|
32 |
3 8 X 2 |
1,78 |
|
|
3 2 5 X 1 4 |
|
|
3 8 X 4 |
3,35 |
• |
350 |
3 7 7 Х |
9 |
40 |
4 5 X 2 ,5 |
2,62 |
|
|
3 7 7 x 1 2 |
|
|
4 5 X 4 |
4,04 |
|
|
3 7 7 X 1 4 |
|
5 0 |
5 7 X 3 ,5 |
4,62 |
|
400 |
4 2 6 X 1 0 |
|
|
5 7 X 5 |
6.41 |
|
|
4 2 6 X 1 2 |
|
70 |
7 6 X 3 ,5 |
6,26 |
|
|
4 2 6 X 1 4 |
|
|
7 6 X 5 |
8,75 |
|
|
|
|
80 |
8 9 X 3 ,5 |
7,38 |
|
|
|
|
|
8 9 X 5 |
10,36 |
|
|
|
|
100 |
1 0 8 X 4 |
10,26 |
|
|
|
|
|
1 0 8 X 7 |
17,44 |
|
|
|
|
125 |
1 3 3 X 4 |
12,73 |
|
|
|
|
|
1 3 3 X 7 |
21,75 |
|
|
|
|
Масса в кг 1 м
17,15
2 9,79
36,60
51,54
52,28
77,24
52,54
77,68
107,38
81,68
108,02
125,33
102,59
122,52
142,25
дольным (ГОСТ 10704—63*) (табл. 4) и спи ральным швом (ГОСТ 8696—62) (табл. о). Со гласно общим техническим тебованиям (ГОСТ
8731—66, 8733—66, 10705—63 *), трубы, в за висимости от их назначения, поставляют из стали различных марок.
14
Т а б л и ц а 4
Электросвариые трубы с продольным швом
(по ГОСТ 10704—63*)
Dy |
DHXS |
10 |
14X1,6 |
13 |
18X2 |
20 |
25X2 |
25 |
32Х» |
32 |
38X2 |
40 |
45x2 |
50 |
57X3 |
65 |
76X3 |
80 |
89X3 |
|
О |
|
ГО X оо |
1 00 |
X ^ |
150 |
159X4,5 |
200 |
219X6 |
250 |
273X7 |
300 |
325X7 |
400 |
426X7 |
М асса |
°У |
D„X5 |
М асса |
|
в кг 1 м |
|
|
в кг 1 м |
|
0,490 |
500 |
530-7 |
90,11 |
|
0,789 |
|
530-8 |
102,98 |
|
1,13 |
600 |
630-7 |
107,54 |
|
1,48 |
|
630-10 |
152,89 |
|
1,78 |
700 |
720-8 |
140,5 |
|
2,12 |
|
720-12 |
209,5 |
|
4,0 |
800 |
820-8 |
160,2 |
|
5,40 |
|
820-12 |
258,7 |
|
6,36 |
900 |
920-8 |
179,9 |
|
7,77 |
1000 |
920-14 |
312,8 |
|
10,85 |
|
1020-9 |
224,4 |
|
17,15 |
|
1 0 2 0 - 1 0 |
249,1 |
|
32,52 |
1100 |
1120-9 |
246,6 |
|
|
||||
45,92 |
|
1120-11 |
300,8 |
|
54,89 |
1200 |
1220 |
9 |
268,8 |
|
||||
72,33 |
1400 |
1 2 2 0 - 1 2 |
357,5 |
|
|
1420-10 |
347,7 |
||
|
|
|||
|
|
'420-14 |
485,4 |
|
Материал: |
сталь 20 |
по ГОСТ 1050—60* для труб |
D „ < 426 мм: |
Ст. Зсп |
по ГОСТ 380—60* для труб |
D„ > 530 мм. |
|
|
15
Т а б л и ц а 5
Электросварные трубы со спиральный швом
(ГОСТ 8696—62)_________________
|
йзО* |
|
|
Толщина стенки в мм |
|
|
|||
і е Г |
|
|
|
|
|
|
|
||
к |
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
* «=f |
|
|
|
|
|
|
|
||
£ |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
« о |
г |
<и |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
, |
12 |
О А |
^ |
ц |
|||||||
1« |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
В мм |
|
Теоретическая масса в кг \ |
м |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
400 |
426 |
63,08 |
73,41 |
83,70 |
|
|
|
|
450 |
480 |
71,18 |
82 87 |
94,51 |
— |
— |
|
|
500 |
530 |
78,69 |
91,63 |
104,52 |
117,40 |
— |
|
— |
600 |
630 |
93,71 |
109,10 |
124,50 |
139,90 |
155,20 |
— |
--, |
700 |
720 |
107,20 |
124,9 |
142,60 |
160,20 |
177,70 |
195,20 |
212,60 |
Детали трубопроводов холодильных установок
Для холодильных установок наиболее ча сто применяют следующие детали трубопро
водов: |
|
делают из стали |
|
а) отводы крутоизогнутые |
|||
20 и 10Г2 |
120-69 |
_ |
.. |
МСН |
|||
по дм к х '- І СССР диаметром Dy |
500 мм |
||
(табл. 6), |
а сварные из труб по |
междуведом |
|
ственным нормалям МН 2877—62 и МН2880— 62. Гнутые отводы выполняют по МН 2912—62 (табл. 7);
б) тройники штампованные равнопроход
ные и переходные изготовляют по |
ö п, |
||
МСН 120—69 |
оп |
, , |
|
м м с с с с с р |
113 стали 20 |
^табл' |
8 и 9Ь а |
сварные по МН 2886 и МН 87—62; в) переходы штампованные выпускают кон
центрические и эксцентрические по
МСН 120—69 |
. й .„ ... |
ММСС СССР |
(табл. 10 и 11), а сварные по |
МН 2883 и МН 2881—62,
16
Т а б л и ц а 6
Отводы крутоизогнутые для хладопроводов под углом 90°
I извлечение из МСН 120—69 \
( ММСС-СССР )
Пример обозначения: отвод 90°; Da =219 мм; S — = 7 мм] отвод 90—019X7
|
Размеры в мм |
||
УСЛОВНЫЙ |
наружный |
толщина |
|
проход |
диаметр |
стенки |
|
Dy |
Он |
в мм |
|
40 |
45 |
2,5 |
|
50 |
57 |
3,5 |
|
70 |
76 |
3,5 |
|
80 |
89 |
3,5 |
|
100 |
108 |
4 |
|
125 |
133 |
4 |
|
5 |
|||
|
|
||
150 |
159 |
4,5 |
|
6 |
|||
|
|
||
*4 II ИГ
60
75
105
120
150
190
225
Масса в кг
0,30
0,50
1,00
1,40
2,40
3,8
4,7
6,1
8
_ 17,2
200 219
-----Г — ^ |
ЧЧІ" $ 6~ Г |
|
■,y-;''KW."TCJ(H»4ec:-'r3, 7 |
c'C c p 17j
|
|
Продолжение |
табл. 6 |
||
|
Размеры |
в мм |
|
|
|
условный |
наружный |
толшнна |
Масса в кг |
||
проход |
диаметр |
стенки |
R = L |
|
|
Dу |
D H |
в мм |
|
|
|
|
|
|
|||
250 |
273 |
9 |
375 |
34,5 |
|
12 |
4 5,60 |
||||
|
|
|
|||
300 |
325 |
10 |
450 |
54,9 |
|
14 |
75,9 |
||||
|
|
|
|||
3 50 |
377 |
10 |
5 25 |
74,6 |
|
16 |
117,5 |
||||
|
|
|
|||
4 00 |
426 |
16 |
600 |
106,1 |
|
5 00 |
530 |
10 |
5 00 |
110,5 |
|
14 |
139,8 |
||||
|
|
|
|||
Применять сварные лепестковые переходы для аммиачных и пропановых трубопроводов категорически запрещается. Допускается свар ной переход только с одним продольным швом; г) заглушки штампованные изготовляют
МСН120—69 . . , 0.
п0 м м с с с с с р ^табл' 2)' При отсутствии штампованных заглушек в
порядке исключения допускается установка плоских заглушек с соответствующим усилени ем ребрами жесткости.
В случае необходимости выполнения свар ного тройника следует обязательно усилить ввариваемый штуцер в соответствии с прило жениями к МН 2886—89—62. Для трубопро
водов, |
передающих хладагенты, имеющих |
D н более 325 мм, врезки диаметром более |
|
76 мм, |
выполняют из усиленных патрубков или |
с помощью укрепляющей накладки по выше указанным нормалям.
18
