124219 (689923), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Для латуни: ρ_л=8430 кг/м³

Усилие от обечайки G_o определяем по следующей формуле:

где D_н – наружный диаметр обечайки, м

D_вн – внутренний диаметр обечайки, м

l – длина обечайки, м

g=9,81 м²/с

D_н=0,816 м

D_вн=0,8 м

l=3,7 м

Усилие, действующее на опору со стороны цилиндрических частей днищ:

где l_ц – высота цилиндрической части днища, м

конструктивно принимаем l_ц=0,2 м

Усилие от эллиптических днищ:

где m_дн – масса днища, кг

по таблице 16.2 [6] принимаем стандартную массу днища m_дн=49 кг

Усилие, действующее на опоры со стороны трубных решеток:

где D_н.р. – наружный диаметр трубной решетки, м

h – высота трубной решетки, м

d_н – наружный диаметр трубки в аппарате, м

D_н.р.=0,816 м

h=0,03 м

d_н=0,024 м

Усилие от фланцев на обечайке:

где h_ф – высота фланца, м

D_ф – наружный диаметр фланца, м

D_в – внутренний диаметр фланца, м

h_ф=0,028 м

D_ф=0,93 м

D_в=0,8 м

Усилия, действующие со стороны теплообменных трубок, находятся из соотношения:

где n – количество трубок,

l_т – полная длина трубки, м

ρ_л – плотность латуни, кг/м³

d_н – наружный диаметр трубки, м

d_вн – внутренний диаметр трубки, м

Усилие, действующее со стороны патрубков греющего теплоносителя:

где l_п.г. – вылет патрубков греющего теплоносителя, м

D_н – наружный диаметр патрубка, м

D_вн – внутренний диаметр патрубка, м

Усилие, действующее со стороны патрубков греющего теплоносителя:

где l_п.г. – вылет патрубков нагреваемого теплоносителя, м

D_н – наружный диаметр патрубка, м

D_вн – внутренний диаметр патрубка, м

Усилие, действующее со стороны дополнительной цилиндрической части рассчитаем аналогично обечайке:

Усилие фланцев для патрубков:

Усилие, действующее на опоры со стороны фланцев для патрубков конденсата пара: так как их два, то

Н.

Усилие, действующее на опоры со стороны фланцев для патрубков воды на ХВО: так как их два, то

Н.

Усилие, действующее на опоры со стороны компенсирующей линзы

Н

Усилие, действующее на опоры со стороны всего аппарата:

Усилие, действующее со стороны воды, заполняющей весь аппарат:

Объем обечайки находится по формуле:

Емкость днищ определяется по формуле:

где h – высота цилиндрической части днища, м

V^* – емкость эллиптического днища, м³

h=0,02 м

V^* =0,0796 м³

Объем цилиндрической камеры обечайки находится по формуле:

Суммарный объем воды в аппарате:

Вес воды, заполняющей аппарат:

Определяем усилие, действующее на опору со стороны всего аппарата, заполненного водой:

Количество опор составляет обычно от двух до четырех и нагрузка приходящаяся на одну опору равна:

где n – количество опор

Принимаем количество опор в аппарате равным п=2.

В качестве материала лапы назначаем ВСт3

В зависимости от величины нагрузки G по табличным данным выбираем стандартную опорную лапу.

Ориентируясь на таблицу 14.6 [7] принимаем опору по ГОСТ 26–1265–75

Таблица 5.5. Базовые размеры опоры аппарата

Dн, мм	Q, кН	, мм	, мм	R, мм	L, мм	A, мм	, мм
800	80	8	14	442	740	500	400

6. Гидравлический расчет аппарата

Для скорости нагреваемого теплоносителя , равной 1,5 м/с:

Определим полную длину трубок:

,

где м толщина трубной решетки.

м высота выступа трубок.

м.

При турбулентном режиме движения воды коэффициент трения по трубному пространству находим по формуле Блазиуса:

,

.

Определим потери давления на трение по трубному пространству:

,

где количество ходов по трубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по трубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений, где

_вх – коэффициент местного сопротивления при входе потока в камеру, принимаем _вх=1,5;

_вых – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из камеры, принимаем _вых=1,5;

_п – коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180, принимаем _п=2,5;

_вх.тр – коэффициент местного сопротивления при входе потока в трубки, принимаем _вх=0,5;

_вых.тр – коэффициент местного сопротивления при выходе потока из трубок, принимаем _вых=1,0;

Па.

Определим потерю давления по трубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения воды по трубному пространству:

,

Вт.

При турбулентном режиме движения воды коэффициент трения по межтрубному пространству находим по формуле Блазиуса:

,

.

Определим потери давления на трение по межтрубному пространству:

,

где количество ходов по межтрубному пространству.

Па.

Определим потери давления на местные сопротивления в аппарате по межтрубному пространству:

,

где сумма коэффициентов местных сопротивлений

Па.

Определим потерю давления по межтрубному пространству:

,

Па.

Определим мощность, потребляемую насосом для перемещения конденсата по межтрубному пространству:

,

Вт.

7. Расчет тепловой изоляции

Тепловая изоляция необходима для предотвращения потерь тепла в окружающую среду и обеспечения безопасных условий эксплуатации теплообменных аппаратов. Изоляции подлежат все аппараты, температура стенки которых больше 50°С, а также аппараты с температурой меньше 0 °С. В качестве материала теплоизоляции выбираем спененный полиуретан.

-температура пограничного слоя

где t_из – температура изоляции,

t_ос – температура окружающей среды, °С

t_из=50 °С

t_ос=20 °С

Тогда по таблице 9 [1] определяем

-число Прандтля

-коэффициент кинематической вязкости воздуха

-коэффициент теплопроводности

Определяем число Нуссельта:

где Gr – число Гросгофа,

Pr – число Прандтля

где β – коэффициент объемного расширения воздуха, 1/К

Задаемся толщиной изоляции:

– наружный диаметр изоляции

ν – коэффициент кинематической вязкости воздуха, м/с²

Коэффициент объемного расширения воздуха находится из соотношения:

,

где t_пс – средняя температура пограничного слоя, °С

Число Нуссельта также определяется по формуле:

,

Для расчета изоляции воспользуемся равенством:

где t_т – температура наружной стенки обечайки, °С

Сосчитаем левую часть равенства:

Сосчитаем правую часть равенства:

Левая и правая части равенства одинаковые, следовательно выбранный диаметр изоляции нас устраивает. Тогда принимаем

Список литературы

1. Краснощеков Е.А. и Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. Изд. 2-е перераб. и доп. М. Энергия, 1969. – 264 с.

2. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З., Мякочин А.С. Эффективные поверхности теплообмена. – М.: Энергоиздат, 1998. – 408 с.: ил.

3. Кунтыш В.Б., Рощин С.П., Самородов А.В. Сравнение поверхностей теплообмена по энергетическим характеристикам: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2001. – 26 с.

4. Лебедев П.Д. и Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. Учеб. Пособие для энергетических вузов и факультетов. – Москва: Изд-во «Энергия», 1970. – 408 с.

5. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию/ Беляйкина И.В., Витальев В.П. и др.; Под ред. Н.И. Громова, Е.П. Шубина. – М.: Энергоатомиздат, 1988. - 376 с.

6. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов/ справочник. Л.: Машгиз, 1963. – 468 с.

7. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов / справочник. – Л.: Машиностроение, 1981. - 382 с.

8. Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Учеб. Пособие для студентов специальности «Промышленная энергетика» высших учебных заведений. М., «Энергия», 1970.

Характеристики

Список файлов курсовой работы