3.5 Расчет трубной решетки

Для одноходового испарителя с общим числом труб n = 261 шт и диаметром 25×2 мм труб выбираем плоскую круглую трубную решетку типа XI [7] с размещением трубок по вершинам правильного треугольника, как указано на рисунке 3.3, трубы закреплены в трубной решетке развальцовкой.

Рисунок 3.3 – Размещение труб в трубной решетке

Используем размещение в виде шахматного пучка (самое распространенное). Тогда связь между общим количеством труб n=261, числом труб по диагонали b и на стороне а наибольшего шестиугольника выражается следующими простыми соотношениями:

b = 2a – 1

Найдем корень квадратного уравнения:

a = 10;

Подставим его во второе уравнение:

b = 19

Расстояние между осями труб (шаг):

t = 1.3 · d_H = 1.3 · 0.025 = 0.0325 м

Трубы соединены с трубной решеткой развальцовкой тип XI:

По таблице 25.3 [7] для типа решеток XI [7]:

K = 0.36;

D = D_B = 0,6м;

P = P_M = 0.495 Мпа

Номинальная расчётная высота решетки:

Сумма диаметров отверстий:

Коэффициент ослабления решетки отвертия:

Номинальная расчётная высота решётки посерелине:

С учетом прибавок С_К (на коррозию), на округление размеров, а также из конструктивных соображений, принимаем:

h₁ = 12 мм; h = 32 мм.

3.6 Расчет опор

Количество опор выбирают исходя из допускаемой нагрузки на одну опору и по конструктивным соображениям, для подвесных опор их допускается не меньше двух опор (Рисунок 3.4) [7].

Рисунок 3.4- Чертёж опоры

При расчете опор теплообменника учитывают максимальный вес аппарата [4]:

где – G_мет = 1340 кг – вес металла аппарата (корпуса, внутренних устройств, штуцеров и люков), согласно [12] для выбранного испарителя.

G_из - вес изоляции, кг.

G_вод –вес воды при гидроиспытании, кг.

Масса воды в аппарате для гидравлических испытаний:

где Н = 3,08 м (по ГОСТ 15119-79) – высота аппарата (при длине труб 2 м), м

D=0,6 - диаметр аппарата (толщиной стенки принебрежём), м;

ρ_в =9,98 кг/л- плотность воды, кг/м³

Внеся поправку на вес изоляции 4%

Тогда

G_max = 1,4 · 1340 + 1448 = 3356 кг

Общая нагрузка на опоры:

Принимаем четыре опоры, тогда нагрузка на одну опору составит:

При полученной нагрузке около 0,01 МН , возьмем опорные лапы типа II [7].

Используя таблицу 29.2 [7], выпишем основные геометрические характеристики для опор (Таблица 7).

Таблица 7– Основные геометрические характеристики опор

G, МH	L	L1	L2	B	B1	B2	B	b1	H	h	S	A	a1		a2	R	d	dб	Масса		Подкладной лист
	мм																			кг		s1		L3		H1
																						мм
0,01	100	120	90	115	80	85	22	65	170	14	6	25		30	30	12	24	M16	2.65		10		150		250

Катет сварного шва (hш, м), учитывая, что ребра приваривают к корпусу сплошным круговым швом:

где – S = 6 мм толщина стенки корпуса аппарата.

Длина сварного шва по формуле [6]:

где Н и S – соответственно высота и толщина ребра лапы (см. табл. 4), мм.

Проверяем прочность сварного шва по формуле [6]:

где L_ш – общая длина сварных швов, м;

h_ш – катет сварного углового шва, м;

τ_сд – дополнительное напряжение материала шва на срез (70 – 80 МН/м² ).

Условие выполняется:

следовательно, прочность приварки опор к корпусу обеспечена.

Согласно ОСТ 26-2091-93, рассчитанная опора 2 типа, 1 исполнения имеет следующее название:

Опора 8-314-1 ОСТ 26-2091-93