Рассматриваем различные способы размещения трубок на трубных досках и выбираем диаметр корпуса теплообменника.
Существует два основных способа размещения трубок - ромбический и по концентрическим окружностям. Наиболее компактный способ, при котором трубная доска оказывается наиболее полно использована (при одинаковом наименьшем расстоянии между осями трубок) - это ромбический способ с углом между осями трубок - альфа = 600. (рис.2, см. Приложение).
При коэффициенте использования трубной решетки φ = 0,7 диаметр расположения периферийных трубок (по осям)
Dт =1,13S /√n*sin(альфа)/ Ψ
Примем шаг между трубками S=25мм (из соображения, что расстояние минимальное между трубками равно 9мм).
Dт = 1,13*25*√ (144/0,7)*sin60 0С =377мм
Определяем диаметр Dт также и по точной компоновке при ромбическом размещении трубок на трубной доске (Таблица №2, см. Приложение).
При количестве трубок n = 144 = п1 значение Dт/s=14 и, следовательно,
Dт = 14*25=350мм.
Диаметр корпуса теплообменника определим по зависимости
D = Dт+dн+2к = 350+16+2*20=406мм
Здесь dн - наружный диаметр трубок, а к = 20мм - зазор между периферийными трубками и корпусом теплообменника. Принимаем для корпуса подогревателя трубу 426/414мм (студентам самостоятельно подобрать трубу по ГОСТ). Толщину стенки трубы оцениваем по прочности.
б = (Р-В)*D*l/(2δ*l) ≤ [б]
где δ = 6мм - толщина стенки;
D = 414мм – внутренний диаметр трубы;
В =1 ат – атмосферное давление;
l - длина трубы;
[б] – допускаемые напряжения в трубе;
б – напряжения в трубе.
Для углеродистой стали
[б] = 200МПа ≈20кг/мм2 = 2000кг/см2.
б = (4-1)*414*10-1*l/(2*δ*l)=3*41,4/1,2=105кг/cм2 = 105*9.81*100Н/мм2 = 0,103МПа.
Напряжения очень малы.
5. Приведенное (среднее) число трубок в вертикальном ряду.
При конденсации пара конденсат стекает с верхних трубок на нижние. Пленка конденсата на нижних трубках тем толще, чем больше трубок в вертикальном ряду. Коэффициент теплоотдачи со стороны пара – конденсата определяется по приведенному количеству трубок в вертикальном ряду
m ≈ √n = √144 = 12шт.
6.Определяем коэффициент теплоотдачи от пара – конденсата к стенке трубы.
Коэффициент теплоотдачи определяется, главным образом, термическим сопротивлением пленки конденсата, т.е. зависит от её толщины, режима течения пленки, физических свойств конденсата и от температурного напора между конденсатом и стенкой трубы.
Дата добавления: 2019-04-03; просмотров: 423;