Конструктивный тепловой расчёт вертикального пароводяного подогревателя со свободной нижней решёткой

Конденсация насыщенного пара в системах теплоснабжения. Описание основных функций теплообменного аппарата. Тепловой конструктивный расчет вертикального пароводяного подогревателя со свободной нижней решёткой. Определение диаметров подвода теплоносителя.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.05.2020
Размер файла 750,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Задание

Произвести конструктивный тепловой расчёт четырёхходового вертикального пароводяного подогревателя со свободной нижней решёткой. Производительность . Параметры греющего пара: абсолютное давление , температура (параметры насыщения определяются по давлению). Температура нагреваемой воды на входе в ТО , на выходе из ТО . Поверхность нагрева выполнена из латунных трубок диаметром . Вода проходит через трубки, а пар поступает в межтрубное пространство. Высота трубок в одном ходе ; толщина накипи . Коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду . По расчётам выбрать тепловой аппарат и выполнить поверочный расчёт.

VI

30

2,5

140

72

115

18/20

3,5

0,3

0,98

Содержание

Введение

1. Описание теплообменного аппарата

2. Тепловой конструктивный расчет

2.1 Расходы теплоносителей

2.2 Температурный напор

2.3 Теплопередача при конденсации

2.4 Теплопередача при движении жидкости по трубам

2.5 Коэффициент теплопередачи

2.6 Компоновочный расчет

2.7 Определение диаметров подвода теплоносителя

3. Гидравлический расчет

3.1 Расчет гидравлического сопротивления на преодоление сил трения

3.2 Расчет местных сопротивлений

3.3 Расчет мощности на перемещение нагреваемой воды через аппарат (мощность на валу насоса)

4. Механический расчет

4.1 Расчет на прочность корпуса

4.2 Расчет на прочность трубок

4.3 Расчет днищ и крышек

4.4 Расчет укрепления отверстий

4.5 Расчет трубных решеток

4.6 Расчет фланцевых соединений

5. Расчет тепловой изоляции

5.1 Выбор материала тепловой изоляции

5.2 Расчет толщины основного слоя тепловой изоляции

6. Поверочный расчет

7. Контрольно-измерительные и регулирующие приборы

8. Требование Ростехнадзора

Заключение

Библиографический список

Введение

Кожухотрубные теплообменники относятся к поверхностным теплообменным аппаратам рекуперативного типа. Широкое распространение этих аппаратов обусловлено прежде всего надежностью конструкции и большим набором вариантов исполнения для различных условий эксплуатации.

Кожухотрубный теплообменный аппарат представляет из себя пучок теплообменных труб, находящихся в цилиндрическом корпусе (кожухе). Один из теплоносителей движется внутри теплообменных труб, а другой омывает наружную поверхность труб. Концы труб закрепляются с помощью вальцовки, сварки или пайки в трубных решетках. В кожух теплообменного аппарата с помощью дистанционных трубок устанавливаются перегородки. Перегородки поддерживают трубы от провисания и организуют поток теплоносителя в межтрубном пространстве, интенсифицируя теплообмен.

К кожуху теплообменного аппарата привариваются штуцеры для входа и выхода теплоносителя из межтрубного пространства. На входе теплоносителя в межтрубное пространство в ряде случаев устанавливают отбойники, необходимые для уменьшения вибрации пучка труб, равномерного распределения потока теплоносителя в межтрубном пространстве и снижения эррозии ближайших к входному штуцеру труб. К кожуху теплообменного аппарата с помощью фланцевого соединения крепятся распределительная камера и задняя крышка со штуцерами для входа и выхода продукта из трубного пространства.

В зависимости от расположения теплообменных труб различают теплообменные аппараты горизонтального и вертикального типа.

1. Описание теплообменного аппарата

Для конденсации насыщенного пара в системах теплоснабжения используются вертикальные теплообменные аппараты .

Горячим теплоносителем является водяной пар с рабочим давлением 2*105Па=0,25 МПа. Холодным теплоносителем является , предположительно, сетевая вода с температурным графиком 115/70.Следовательно, принимаем аппарат типа ПСВ- подогреватель сетевой воды вертикальный.

Подогреватели сетевой воды (ПСВ) устанавливаются в схеме теплоснабжения и предназначены для подогрева сетевой воды на тепловых электростанциях паром из отборов турбин, а в отопительно-производственных и отопительных котельных - паром котлов низкого давления.

Подогреватель сетевой воды (далее по тексту ПСВ) выполнен в виде кожухотрубного теплообменника, имеющего следующие узлы: корпус с обечайкой, нижнюю и верхнюю водяные камеры, а также трубную систему (трубный пучок). Номенклатура см. http://heat.sarzem.ru/psv.html.

Корпус ПСВ состоит из обечайки цилиндрической формы, днища, имеющего форму эллипса, и фланца, с помощью которого осуществляется подсоединение трубной системы.

ПСВ имеет специальный патрубок для подвода пара вверху обечайки.

Также имеются патрубки: подвода конденсата, отсоса воздуха и соединения с датчиком регулятора уровня, а также с указателем уровня. В днище подогреватель сетевой воды имеет приваренный фланец для выхода конденсата и патрубок для соответствующего регулятора уровня.

Внутри ПСВ использует трубный пучок (трубную систему), который состоит из каркаса, пары трубных досок (решеток), теплообменных трубок с развальцованными концами. Каркас трубного пучка подогревателя сетевой воды состоит из поперечных перегородок, направляющих пар и служащих промежуточными опорами для трубок теплообменника. Также подогреватель сетевой воды оснащён щитом, который защищает трубный пучок от действия пара.

ПСВ имеет верхнюю водяную камеру, состоящую из трубы, к которой подсоединено днище (вверху), и приваренного фланца, осуществляющего соединение с трубной системой и корпусом самого теплообменника (внизу). Водяная камера оснащена патрубками подвода/отвода конденсата. Внутри камера подогревателя сетевой воды поделена на секторы специальными перегородками. Это позволяет воде проходить заданное число ходов. Состав нижней водяной камеры - это днище и фланец, соединяющий с трубной системой. В днище подогреватель сетевой воды имеет муфту, предназначенную для слива воды.

В подогревателе (схема представлена на рис.1) сетевая вода движется в трубках, а греющий пар поступает через пароподводящий патрубок в межтрубное пространство.

Конденсат пара стекает в нижнюю часть корпуса и отводится из подогревателя через регулирующий клапан.

пароводяной подогреватель теплоснабжение

Рис. 1 Схема включения подогревателя ПСВ

Механизм автоматического регулирования конденсата поддерживает рабочий уровень конденсата в подогревателе, выпускает лишний конденсат в дренаж и препятствует выходу пара из подогревателя.

Накапливающиеся в подогревателях сетевой воды неконденсирующиеся газы и воздух отводятся через штуцер на корпусе подогревателя.

Температура сетевой воды на входе в подогреватель и ее подогрев изменяются в зависимости от температурного режима теплосети и режима работы установки. Соответственно в процессе эксплуатации изменяется и температура трубок поверхности нагрева подогревателя. Корпус подогревателя при работе приобретает температуру, близкую к температуре насыщения греющего пара отбора, которая всегда выше температуры сетевой воды. В результате возникает переменная разность температур между корпусом и трубками подогревателя, которая максимально может достигать 20Ї30 °С.

Рис.2 Конструкция аппарата , подлежащая расчету

Нижнюю водяную камеру принято называть плавающей водяной камерой; ее вертикальные перемещения компенсируют разность температурных удлинений трубок и корпуса подогревателя и тем самым исключают появление в трубках компенсационных усилий и напряжений (рис.2) Для компенсации нагрузки на трубные доски, вызванной разностью давлений сетевой воды и греющего пара, используются шесть анкерных связей, соединяющих трубные доски с крышками водяных камер. Корпус подогревателя в месте приварки парового патрубка усиливается накладкой.

Для предохранения трубного пучка от воздействия динамического напора потока пара и эрозии их каплями воды, поступающими с влажным паром из отбора турбины, а также для увеличения периметра натекания пара в трубный пучок служит пароотбойный щиток, устанавливаемый в месте ввода греющего пара. На патрубках отвода греющего пара, а также подвода и отвода сетевой воды устанавливаются гильзы для манометров, а на паровом патрубке имеется штуцер для присоединения манометра. В нижней части корпуса подогревателя устанавливается водоуказательное стекло для измерения уровня конденсата. Рядом с ним имеется штуцер для присоединения импульсного устройства для автоматического регулирования уровня конденсата в подогревателе.

Верхняя водяная камера снабжается перегородкой, обеспечивающей двухходовое движение воды в подогревателе. Нижняя водяная камера выполняет функцию поворотной.

Поперечное обтекание паром трубного пучка обеспечивается установкой горизонтальных направляющих сегментных перегородок , каждая из которых перекрывает немного более половины площади горизонтального сечения корпуса подогревателя. Общее количество горизонтальных перегородок по высоте корпуса подогревателя определяется на основе теплового и вибрационного расчетов и может достигать шести. Горизонтальные перегородки и вертикальный пароотбойный щиток крепятся электросваркой на шести каркасных трубах, соединяющих верхнюю и нижнюю трубные доски.

2. Тепловой конструктивный расчет

Решим уравнение теплового баланса и теплопередачи:

Q1?з=Q 2 ; Q=Q 2= k •F ?Дt

или с другой стороны Q2=G 2C p 2•(t'2-t"2);

где Q1 -количество теплоты, отданное паром;

Q2 -количество тепла, воспринятое нагреваемым теплоносителем (водой)

з (КПД) =0,98

k -коэффициент теплопередачи для плоской стенки, Вт/(м2°С);

F -поверхность теплообмена, м2;

?t - среднелогарифмический температурный напор, °С

с - удельная изобарная теплоемкость нагреваемого теплоносителя

Давление водяного пара на входе в аппарат P1 = 0,25МПа

Температура насыщения (ts) равна 127,43 °С127?.

Так как температура пара на входе в аппарат t=140? ,то водяной пар подается в аппарат перегретым и перед конденсацией охлаждается до температуры насыщения.

При конденсации перегретого пара температура его у стенки постепенно снижается от зоны перегретого пара с tпер до температуры насыщенного пара в зоне конденсации ts. В пристеночной области конденсируется насыщенный пар. Конденсируясь , перегретый пар передает конденсату теплоту парообразования r и теплоту перегрева Коэффициенты теплоотдачи перегретого пара ниже, чем для насыщенного пара, тепловой поток немного выше и принимается как для насыщенного пара.

Источник: https://studizba.com/lectures/129-inzhenerija/1895-lekcii-po-teplomassoobmenu/36964-21-teploobmen-pri-kondensacii-para.html © СтудИзба

Энтальпия пара на входе в ПСВ при t=140?, P1 = 0,25МПа

h1'' = 2743,71 кДж/кг

Энтальпия конденсата на выходе из ПСВ при ts =127,43?,

h1' = 535,39 кДж/кг

Найдем среднюю температуру воды:

tср2=0,5•(t'2+t"2)=0,5•(72+115)=93,5°С.

При этом ее плотность 2 =963,2 кг/м3

2.1 Расходы теплоносителей

Теплоемкость воды принимаем с=4,187 кДж/(кг°С) ;

Количество передаваемой теплоты: Q2=V 22C p 2•(t"2- t'2);

· Отсюда расход нагреваемой воды составляет:

· Расход греющего пара

2.2 Температурный напор

Рис.3 Характер изменения температур теплоносителей

Определяем среднелогарифмический температурный напор:

где ?tб=ts-t2' =127-72=55°С- большая разность температур

?tм=ts-t2 =127-115=12°С- меньшая разность температур

2.3 Теплопередача при конденсации

Для расчета коэффициента теплопередачи к внешней поверхности трубки при конденсации пара необходимо знать температуру внешней поверхности стенки tс1 и высоту трубки Н. Так, как значения этих величин неизвестны, то проводим расчет методом последовательных приближений.

В первом приближении задаемся:

tс1 =ts-(Дt /2)= 127,43-(28,24/2)=113,31°С

Кроме того, задаемся высотой трубок: Н=3,4 м.

Приведенная длина трубки: Z=?tc1HA

где ?tc1=ts-tс1=127,43-113,31=14,12°С.

При ts=127°C по табл. 8-1 (Е.А.Краснощеков, А.С. Сукомел «Задачник по теплопередаче», стр.159) находим:

А = 79 1/м°С; В = 8,26 ·10-3 м/Вт;

Z = 14,12·3,4·79 = 3792,63?2300

Так как значение приведенной длины больше критического, то режим течения пленки конденсата в нижней части трубы турбулентный.

Коэффициент теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя можно определить по следующей формуле:

б1= Re1/(?tc1•HB)

где Re1 =[ 253+0,069 •(Pr /Pr c1) 0,25 •Pr 0,5 •(Z-2300)] 4 /3

где Pr и Prc - числа Прандтля для конденсата соответственно при ts и tc1

При: ts = 127,43°C Pr = 1,39

tc1 = 113,31 °C Prc1 = 1,56

Re 1=[ 253+0,069 •(1,39 /1,56) 0,25 •1,39 0,5 •(3792,63-2300)] 4 /3 =2665,56

б1= 2665,56/(14,12•3,4 •8,26·10-3)=6722 Вт/(м2°С)

2.4 Теплопередача при движении жидкости по трубам

Коэффициент теплоотдачи со сторон холодного теплоносителя можно определить по следующей формуле:

б2= Nuж1 ж1/d в

Заданные размеры труб подогревателя: dв/dн=18/20мм

Физические свойства нагреваемой воды при tср2=93,5С:

н2 = 0,306·10-6 м2/с; с2 = 963,2 кг/м3; л2 = 68,1·10-2 Вт/(м°С) ; Pr2 = 1,88.

Выбираем скорость теплоносителя: маловязкие жидкости и вода W = 1 ч 3м/с.

Примем скорость для воды W2 = 1,5 м/с; для пара W1 = 40 м/с.

Re 2=W 2•d в 2= 1,5•1,8•10 -2/(0,306 •10 -6 )=8,824 •10 4?1·104

Следовательно, течение воды турбулентное, расчет ведем по формуле (Pr ?0,7):

Nuж2=0,021•Re20.8 •Pr20.43 •(Pr2/Prc2) 0.25 ?е;

Где е - поправка на начальный участок; при l/d ? 50 е = 1

Перепад температур по толщине стенки приблизительно 1°С, тогда

tc2=113,31-1=112,31°C

При tс2 =112,31°С (таблица 11 Краснощеков) Prc2 = 1,57

Nuж2 = 0,021·(88240)0,8·(1,88)0,43·(1,88/1,57)0,25·1 =260,77

б2= 260,77 •68,1 •10 -2/(18·10-3)=9865,8 Вт/(м2°С)

2.5 Коэффициент теплопередачи

Как правило, у труб, применяемых в теплообменных аппаратах, dn/dв<1,4. Тогда расчет коэффициента теплопередачи можно вести для плоской стенки с учетом загрязненности поверхностей.

Коэффициент теплопередачи для плоской стенки определяется по формуле

, Вт/(м2*К),

где дст =0,001 м толщина стенки трубы, дн =0,0003 м-толщина слоя накипи.

лст =105 Вт/(м К)-коэффициент теплопроводности латуни (материала труб аппарата), лн =3,49 Вт/(м К)- коэффициент теплопроводности накипи (справ.)

б1 и б2 - коэффициенты теплоотдачи соответственно со стороны горячего и холодного теплоносителей, Вт/(м2 К),

Средняя плотность теплового потока:

q = k?t =2,893 ·28,24 = 81,70 кВт/м2

Исходя из раздела 11 «Вспомогательное оборудование» п.11.21

СП 89.13330.2016 « Котельные установки» следует :

Число водоподогревателей для систем отопления и вентиляции ( использующих сетевую воду) должно быть не менее двух. Резервные подогреватели не предусматриваются. Поэтому для заданных условий предварительно выбираем два подогревателя сетевой воды ПСВ-200-7-15.

Расход нагреваемой воды 0,5V2=0,50,1733600=311,4 м3/ч.

При числе ходов Zm=4 в технической характеристике ПСВ-200-7-15

указан расход нагреваемой воды 400 т/ч, длина трубок Н=3,4 м .

Так как этот аппарат предназначен для работы на паре среднего давления, его номинальная теплопроизводительность , заданная из учета давления пара 0,7 МПа кажется значительной для нашего случая , но при низкотемпературном теплоносителе аппарат должен пропустить значительный расход воды.

Площадь поверхности нагрева одного аппарата в первом приближении:

F = 0,5Q/q = 15000/82,25=182,37 м2

Число трубок на один ход :

m=4•(0,5V2)/( W2•р•d12)=4•0,50,173/[ 1,5 •3,14 •(1,8 •10 -2) 2]=226,73=227

Количество трубок в трубной системе n=4*227=908 шт

По характеристике аппарата примем n=1020 шт ;

поверхность теплообмена F =200 м2

Высота трубок в первом приближении:

Н=F / р •dcp•n=200/(3,14•1,9•10 -2•1020)=3,29 м . Примем Н=3,4 м.

Температура стенок трубок:

tc1=t s- (q / б1 )= 127,43-(81700 /6722)=115,28 °С

tc2=t c1- (q•д / л )= 115,28-(81700 •10 -3 /105)=114,5 °С

Так как полученные значения величин не совпадают с принятыми, производим повторный расчет,

принимая Н =3,4 м; tc1=115,28°C ; tc2=114,5°C.

Расчет б1:

б1= Re1/(?tc1•HB)

tc1=115,28°C ; Рrc1=1,54

?tc1= 127,43-115,28=12,15°С.

Z = ?tc1HA =12,153,4·79 = 3263,49

Re =[ 253+0,069 •(1,39 /1,54) 0,25 •1,39 0,5 •(3263,49-2300)] 4 /3 =2274,89

б1= 2274,89/(12,15•3,4 •8,26·10-3)=6666,9 Вт/(м2°С)

Расчет б2:

tc2=114,5 °C ; Рrc2=1,54; Re2=88240.

Nuж2 = 0,021·(88240)0,8·(1,88)0,43·(1,88/1,54)0,25·1 =262,0

б2= 262,0 •68,1 •10 -2/(18·10-3)=9912,3 Вт/(м2°С)

Расчет k:

Средняя плотность теплового потока:

q = k?t =2,887 ·28,24 = 81,53 кВт/м2

Площадь поверхности нагрева во втором приближении:

F = 0,5Q/q = 15000/81,53=183,98184 м2

Температура стенок трубок:

tc1=t s- (q / б1 )= 127,43-(81530 /6666,9)=115,2°С ( было задано115,28°С)

tc2=t c1- (q•д / л )= 115,2-(81530 •10 -3 /105)=114,42°С ( было задано 114,5 °С)

tc =0,5*( tc1+ tc2)= 0,5*( 115,2+ 114,42)=114,81С

В результате расчета получили:

б1 = 6667 Вт/(м2·°С);

б2 = 9912 Вт/(м2·°С);

k = 2887 Вт/(м2·°С);

q = 81,53 кВт/м2;

F = 184м2 ;(для одного из двух аппаратов)

Н = 3,4 м - рабочая длина трубки в одном ходе;

L = 3,4*4 = 13,6 м - длина трубки в четырех ходах.

2.6 Компоновочный расчет

Шаг между трубками принимаем равным t = 1,5dн=1,520=30 мм.

При этом расстояние центров периферийных трубок от края решетки , м, должно удовлетворять условию

Число трубок n=1020 .

Расчетный диаметр корпуса многоходовых аппаратов увеличивается из-за дополнительной площади решетки, не занятой трубками. Это, прежде всего, участки под перегородками в днищах аппарата и в районе разгрузочных шпилек. Тогда диаметр аппарата приближенно может быть определен по формуле:

где t =30 мм- шаг трубной решетки ;

n- число трубок; nш- число разгрузочных шпилек ;

наибольшая суммарная длина перегородок в днище аппарата, м

Внутренний диаметр корпуса многоходового аппарата также можно ориентировочно рассчитать по формуле:

где з = 0,6ч0,8 - коэффициент заполнения трубной решетки, равный отношению площади занятой трубами к полной площади решетки в сечении аппарата.

По ГОСТ 9617-76, п.2 ближайший внутренний диаметр аппарата составляет

Dв=1200 мм.

При разработке конструкции аппарата для пропуска половины требуемого расхода принят применительно за основу подогреватель сетевой воды

ПСВ-200-7-15, где 200 м2-поверхность теплообмена , 7 бар-рабочее избыточное давление по пару ; 15 бар- то же, по воде.

Проверим коэффициент K

K=L/Dвн=3,4/1,2= 2,83 , где L=3,4 м -длина трубок для одного хода

Число К должно находиться в пределах.Условие выполняется.

Для насыщенного водяного пара скорость в межтрубном пространстве не проверяется . Исполнение по материалу : корпус Ст3сп; трубки -латунь.

2.7 Определение диаметров подвода теплоносителя

Диаметры патрубков подвода теплоносителя определяют исходя из рассчитанной величины расхода и рекомендуемой скорости потока вещества.

Диаметр патрубка для нагреваемой воды, м:

где V =0,50,173=0,0865 м3/с - расход нагреваемой воды ;

wв =1,5 м/с - скорость воды,.

мм

Выбираем входной штуцер из бесшовной трубы 325х8 ГОСТ8732-78 ( Ду300)

Диаметр патрубка для пара, м,

где

Gп=G1=13,86 кг/с -массовый расход пара ;

wп=65 м/с (не выше 70 м/с для диаметра труб свыше 200 мм ) - принимается для перегретого пара согласно п.10.1.6 СП89.13330 «Котельные установки» приказ №944/пр от 16 декабря 2016 года.

=0,744 м3/кг- удельный объем водяного пара с давлением

Р =0,25 МПа; t=140?.

Выбираем входной штуцер из бесшовной трубы 480х10 ГОСТ8732-78 ( Ду450)

Диаметр патрубка для конденсата, м:

к=937,4 кг/м3-плотность конденсата водяного пара при ts;

Gк=Gп=13,86 кг/с -массовый расход конденсата ;

wк =1,5 м/с- скорость конденсата.

Выбираем выходной штуцер конденсата из бесшовной трубы 159х4,5 ГОСТ8732-78 ( Ду 150).

3. Гидравлический расчет.

Общее падение давления по тракту складывается из потерь давления в элементах аппарата: входных и выходных патрубках, камерах и коллекторах, в трубных пучках и т.п. Для удобства расчета все составляющие полной потери давления условно разделяют на сопротивление трения при проходе жидкости по линейным участкам тракта аппарата и местные сопротивления, обусловленные наличием в теплообменнике локальных препятствий, изменяющих направление, форму и скорость потока жидкости.

Гидравлический расчет теплообменного аппарата необходим для определению потерь давления по тракту каждого теплоносителя от входа в аппарат до выхода из него.

В общем виде полное сопротивление подсчитывается по формуле,

где - сопротивление трения;

- местные сопротивления.

3.1 Расчет гидравлического сопротивления на преодоление сил трения.

Падение напора потока теплоносителя на преодоление сил трения может быть посчитано по формуле:

где =3,44=13,6 м полная длина пути жидкости в аппарате ;

w2 средняя скорость движения теплоносителя, м/с;

dв внутренний диаметр труб , м ;

2-плотность жидкости при средней температуре нагреваемой воды, кг/м3

тр -коэффициент трения при турбулентном режиме течения жидкости в трубах Re2=88240>2320.

Смена режимов движения жидкости происходит при критическом значении числа Рейнольдса, которое при решении практических задач по гидравлическому радиусу принимают Re = 580,а по диаметру -Re =2320.

Если число Рейнольдса больше критического значения, то режим движения турбулентный, если меньше - ламинарный.

Для всех турбулентных режимов годится формула Альтшуля

где абсолютная величина неровностей поверхности канала.

Для старых стальных труб, труб, покрытых слоем накипи или ржавчины, величину обычно принимают равной 1,5 мм.

Таким образом

Следовательно =49123 Па=49,12 кПа

Что касается линейного сопротивления трения в межтрубном пространстве, то его определение представляет определенную трудность.

Поэтому проще рассматривать падение давления при омывании трубного пучка как сумму местных сопротивлений прохождения через трубный пучок и огибания перегородок.

3.2 Расчет местных сопротивлений

Местные сопротивления определяются как арифметическая сумма всех сопротивлений. К последним относятся повороты потока, участки огибания перегородок, изменение сечения для прохода жидкости и др., причем каждое местное сопротивление рассматривается отдельно друг от друга, а затем результаты суммируются.

.

Учесть все сопротивления очень трудно, поэтому учитываются только наиболее значимые.

Таким образом для трубного пространства:

1. - сопротивление от внезапного расширения потока при входе в распределительную камеру;

2. - сопротивление поворота потока на 90°;

3. - сопротивление от внезапного сужения потока при входе в трубки теплообменного пучка;

4. - сопротивление от внезапного расширения потока при выходе из трубок в камеру;

5. - сопротивление поворота потока на 180°;

6. - сопротивление от внезапного сужения потока при входе в трубки теплообменного пучка из камеры;

7. - сопротивление от внезапного расширения потока при выходе из трубок в распределительную камеру;

8. - сопротивление поворота потока на 90°;

9. - сопротивление от внезапного сужения потока при входе в выходной патрубок из распределительной камеры.

Сопротивления поворота потока на 90° и 1800 окажутся несоизмеримо малыми по сравнению с остальными из-за малой величины скорости потока в этих местах - скорость резкого упадет при расширении потока. Ими можно пренебречь. Таким образом, сумма местных сопротивлений для рассматриваемого случая составит:

.

Сопротивление от внезапного расширения потока при входе в распределительную камеру:

Коэффициент сопротивления при внезапном расширении потока:

где и - большее и меньшее сечение потока соответственно.

=0,153м/с

=73,7Па

Сопротивление от внезапного сужения потока при входе в трубную решетку:

Коэффициент сопротивления при внезапном сужении потока:

где - степень сжатия потока:

=0,57+0,043/(1-Fм/ Fб)= 0,57+0,043/(1-0,26/ 0,5652)=0,649

Сопротивление от внезапного расширения потока при выходе из трубок в камеру:

Коэффициент сопротивления при внезапном расширении потока:

где и - большее и меньшее сечение потока соответственно.

=0,153м/с

=15,5316 Па

Сопротивление от внезапного сужения потока при входе в трубки теплообменного пучка

Сопротивление от внезапного расширения потока при выходе из трубок в сборную камеру:

Коэффициент сопротивления при внезапном расширении потока:

=16 Па

Сопротивление от внезапного сужения потока при входе в выходной патрубок из сборной камеры:

=0,57+0,043/(1-Fм/ Fб)= 0,57+0,043/(1-0,159/ 0,5652)=0,630

=0,544 м/с

=49,17 Па

Таким образом местное сопротивление внутри трубок:

Рмс=74+316+16+316+16+49=787Па=0,79 кПа

Суммарное падение напора составляет :

Сопротивление в межтрубном пространстве

В межтрубном пространстве происходит конденсация водяного пара, конденсат , который образуется на выходе из межтрубного пространства , самотеком направляется в системы сбора конденсата , состоящие из конденсатных баков с насосами . Следовательно , насос для перекачки теплоносителя подбирать в данном случае не требуется.

3.3 Расчет мощности на перемещение нагреваемой воды через аппарат (мощность на валу насоса)

Примем КПД насосов з=0,8.

Мощность на валу насоса , Вт, определяется по формуле(29)

,

где раcход теплоносителя кг/с -общий на оба аппарата ;

гидравлическое сопротивление аппарата, Н/м2;

плотность теплоносителя, кг/м3.

G/= м3

4. Механический расчет

Многие теплообменные аппараты работают при избыточном внутреннем давлении или под вакуумом, вследствие чего в этих элементах возникают напряжения, обусловленные разностью давлений. На эти напряжения накладываются термические напряжения от собственной массы аппарата и находящихся в нем теплоносителей. Необходимо, чтобы в рабочих условиях и при гидравлических испытаниях возникающие напряжения не привели к остаточным деформациям формы аппарата или его разрушению. Конструктивный механический расчет обеспечивает прочность элементов в процессе эксплуатации.

4.1 Расчет на прочность корпуса

Материал ВСт3пс

Диаметр корпуса Dвн=1,2 м

Давление пара Р=0,25МПа(абс)

Расчетная температура tp= ts=127,43С

Толщина стенки корпуса , м, цилиндрического аппарата, работающего с избыточным давлением , МПа, определяется выражением

,

Величину прибавки С, м, суммируют из трех поправок:

С=С123,

где С1 - прибавка на коррозию, исходя из условий разъединения материала стенки и срока службы аппарата, м;

С2 - технологическая прибавка на отклонение от правильной геометрической формы при изготовлении, м;

С3 прибавка на минусовый допуск по толщине листа, из которого изготовлен корпус, м.

Величина поправки принимается (3-4)·10-3 м.

коэффициент прочности сварного шва, принимается от 0,65 до 0,9;

нормативное допускаемое напряжение, МПа.

При расчетной температуре tp= 127,43С для Ст3

*=147 МПа -нормативное допускаемое напряжение

( ГОСТ 34233.1-2017, Приложение А,табл.А.1)

У выбранного подогревателя ПСВ-200-7-15 толщина стенки S = 12 мм.

Рассчитанная толщина стенки, м, должна выдерживать давление гидравлических испытаний, поэтому во всех случаях она подлежит контрольной поверке на напряжение при гидравлическом испытании аппарата.

Ри=1,25 Р1 =1,250,25=0,313 МПа- давление при гидроиспытании

Предел текучести стали Ст3 при ts т=227 МПа

(ГОСТ 34233.1-2017, Приложение Б, табл.Б.1 )

т/1,1=227/1,1=206,4МПа

= 26,3 МПа < 206,4МПа

Условие прочности выполнено.

4.2 Расчет на прочность трубок

Материал Л63.

Диаметр трубок 20 мм

Пробное гидравлическое давление в трубках Р= 1,6МПа - требуемое по нормам для сетевой воды

Толщина стенок = 1 мм

Условие прочности

=16,8 Мпа

=62 МПа (ГОСТ 34233.1-2017, ПриложениеА , таблица А.6)

16,8<62 МПа Условие прочности выполняется.

4.3 Расчет днищ и крышек

Днища и крышки изготавливаются из того же металла, что и корпус аппарата. В теплообменных аппаратах чаще всего применяются эллиптические или сферические днища с отбортовкой для обеспечения качественной сварки с цилиндрической части корпуса или крышки. Размеры днищ регламентируются

Расчетная толщина стенки днища, м, подверженной внутреннему давлению, определяется по формуле

,Па

Где Р =0,25 МПа- внутреннее избыточное давление ;

D =1,2 м - внутренний диаметр днища ;

Н - высота выпуклой части днища, м;

С - добавка к толщине S, м;

k - коэффициент, учитывающий ослабление несущей площади конструктивно вносимое неукрепленными отверстиями.

k =1-d/Dвн=1-450/1200=0,625

здесь d - наибольший диаметр неукрепленного отверстия в крышке , а именно патрубки входа и выхода воды

Для эллиптических днищ по ГОСТ 6533-78 значению Dн=1232 мм соответствует Н =305 мм- высота выпуклой части днища.

*=147 МПа- как для корпуса

Учитывая минимально допустимые величины прибавок, регламентируемые для теплообменных аппаратов, а также с целью получения ближайшей большей фактической толщины стенки по сортаменту, значение прибавки c принимается С=4 мм=0,004 м .

Таким образом,

Примем S = 12 мм.

Принятая толщина стенки крышки подлежит контрольной проверке на допустимые напряжения при гидравлическом испытании аппарата, МПа:

.

т/1,1=227/1,1=206,4МПа

41,19 МПа < 206,4МПа

Условие прочности выполнено

4.4 Расчет укрепления отверстий

Наибольший диаметр, м, неукрепленных отверстий сосудов и аппаратов, работающих под давлением, не должен превышать предельное значение, определяемое по формуле(формула (26) ГОСТ24755-89, п3.1)

Расчетные толщины стенок укрепляемых элементов определяют в соответствии с ГОСТ 14249. Для эллиптических днищ, работающих под внутренним давлением, расчетную толщину стенки определяют по формуле:

(формула (15) п.2.3.1ГОСТ24755-89.

(Р=1,6 МПа- гидроиспытание тепловой сети)

Если ось сварного шва корпуса или днища удалена от наружной поверхности укрепляющего штуцера больше чем на 3, следует принимать.

Для водяной камеры Sр=1,6*1,2 /(4*1*147-1,6)=0,0033 м

Толщина стенки днища S=0,012 м

Выбранные штуцеры в водяной камере аппарата имеют чуть меньший Ду (Ду300) и укрепление отверстий не обязательно.

Для корпуса (Рр=0,25 МПа) : Sр=0,25*1,2/(4*1*147-0,25)=0,00051

Укрепление отверстий для ввода пара и выхода конденсата не обязательно .

4.5 Расчет трубных решеток

Для теплообменных аппаратов жесткой конструкции толщина решетки, м, определяется по выражению

,

где = 0,162 - конструктивный коэффициент;

р- разница давлений по сторонам доски ; принимается равной наибольшему из избыточных давлений теплоносителей.Принимаем р=1,6МПа

Коэффициент ослабления доски отверстиями определяется по формуле

t=30 мм шаг между отверстиями; Dр=1,232м -наружный диаметра аппарата,

D =1,2 м- внутренний диаметр аппарата ; N=1020 - число труб

Полученная величина проверяется на допустимые напряжения от изгиба

Для решеток с развальцованными трубками из условий надежности крепления трубок толщина решетки не должна быть меньше:

Условие выполняется: s=0,098 м>0,0075 м

4.6 Расчет фланцевых соединений

Расчет фланцевых соединений состоит из расчета фланцев и шпилек (болтов).

Нагрузка на болты в рабочих условиях складывается из силы , Н, компенсирующей силу внутреннего давления, и силы , Н, создающей давление на прокладку, обеспечивающее герметичность соединения, которые определяются по формулам:

,

,

- средний диаметр прокладки, м;

- ширина прокладки, м;

- предварительное удельное давление на прокладку, МПа;

для прокладок из паронита q=15 МПа;

- расчетное давление, Па.

Задавшись диаметром болта, определяют допускаемую нагрузку, Н, на один болт:

,

и число болтов:

,

- допускаемое напряжение материала болта при температуре рабочей среды, Па.

Толщина тарелки плоского приварного фланца ,м, принимается наибольшей из двух значений, полученных по выражениям:

,

,

- толщина стенки обечайки, м;

наружный диаметр фланца, м;

- внутренний диаметр корпуса, м;

- модуль упругости материала фланца, МПа;

- допустимый угол искривления фланца. =4·10-4 - для паронитовых прокладок;

плечи моментов сил, действующих на фланец, м;

для паронитовых прокладок

;

;

;

.

Dб- размер по оси болтов фланцевого соединения.

1) Расчет соединения корпуса аппарата.

Ширину прокладки берем b=0,022 м

Р=Р 1=0,25 МПа и Dcp.п=Dн+b=1,232+0,022=1,254 м

Выбираем болты М32, допустимая нагрузка на один болт при принятом диаметре

Тогда число болтов должно быть не менее рассчитанного по формуле

=14,09

Принимаем количество болтов М48-32 шт., соответствующее стандартному фланцу DN1200, PN 1,6МПа- по результатам расчета проходит с запасом.

Толщина тарелки плоского приварного фланца h,м:

где S=0,012 м- толщина стенки обечайки;

Dнф=1,485 м- наружный диаметр фланца;

Е=20,2*104 МПа - модуль упругости фланца - сталь 20;

- допустимый угол искривления фланца для паронитовых прокладок;

плечи моментов сил, действующих на фланец, м;

a1=0,5*(Dб- Dср.п.- d)=0,5*(1,39-1,254-0,048)=0,044 м ;

l1=0,5*(Dб- Dср.п.)= 0,5*(1,39-1,254)=0,068 м;

a2=0,5*(Dб- Dср.п.- d-S)=0,5*(1,39-1,254-0,048-0,012 )=0,038 м ;

l2=0,5*(Dб- Dср.п-2S.)= 0,5*(1,39-1,254-2*0,012)=0,056м.

Выбираем толщину фланца h=0,076 м ( cогласно ГОСТ 33259-2015 для DN1200, PN 1,6МПа)

2)Расчет соединения патрубка греющего теплоносителя.

Ширину прокладки берем b=0,022 м

Р= 0,25 МПа и Dcp.п=Dн+b=0,48+0,022=0,502 м

Выбираем болты М20 допустимая нагрузка на один болт при принятом диаметре

Тогда число болтов должно быть не менее рассчитанного по формуле

=12,86

Принимаем количество болтов М27 -20 шт., соответствующее стандартному фланцу DN450, PN 1,6МПа- по результатам расчета проходит с запасом.

Толщина тарелки плоского приварного фланца h,м:

где S=0,010 м- толщина стенки патрубка;

Dнф=0,64 м- наружный диаметр фланца;

Е=20,2*104 МПа - модуль упругости фланца - сталь 20;

- допустимый угол искривления фланца для паронитовых прокладок;

плечи моментов сил, действующих на фланец, м;

a1=0,5*(Dб- Dср.п.- d)=0,5*(0,585-0,502-0,027)=0,028 м ;

l1=0,5*(Dб- Dср.п.)= 0,5*(0,585-0,502)=0,0415 м;

a2=0,5*(Dб- Dср.п.- d-S)=0,5*(0,585-0,502-0,027-0,01)=0,023 м ;

l2=0,5*(Dб- Dср.п-2S.)= 0,5*(0,585-0,502-2*0,01)=0,063 м.

Выбираем толщину фланца h=0,042 м ( в соответствии с ГОСТ 33259-2015 для

DN450, PN 1,6МПа)

3)Расчет соединения патрубка нагреваемого теплоносителя.

Ширину прокладки берем b=0,022 м

Р= 1,6 МПа и Dcp.п=Dн+b=0,325+0,022=0,347 м

Выбираем болты М20 допустимая нагрузка на один болт при принятом диаметре

Тогда число болтов должно быть не менее рассчитанного по формуле

=11,14

Принимаем количество болтов М24 -12 шт., соответствующее стандартному фланцу DN300, PN 1,6МПа- по результатам расчета проходит с запасом.

Толщина тарелки плоского приварного фланца h,м:

где S=0,008 м- толщина стенки патрубка;

Dнф=0,46 м- наружный диаметр фланца;

Е=20,2*104 МПа - модуль упругости фланца - сталь 20;

- допустимый угол искривления фланца для паронитовых прокладок; плечи моментов сил, действующих на фланец, м;

a1=0,5*(Dб- Dср.п.- d)=0,5*(0,41-0,347-0,024)=0,0195 м ;

l1=0,5*(Dб- Dср.п.)= 0,5*(0,41-0,347)=0,0315 м;

a2=0,5*(Dб- Dср.п.- d-S)=0,5*(0,41-0,347-0,024-0,008)=0,0155 м ;

l2=0,5*(Dб- Dср.п-2S.)= 0,5*(0,41-0,347-2*0,008)=0,0235м.

Выбираем толщину фланца h=0,032 м (в соответствии с ГОСТ 33259-2015 для DN300, PN 1,6Мпа)

5. Расчет тепловой изоляции

Тепловая изоляция должна обеспечивать нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей и требуемые параметры теплоносителей при эксплуатации. В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить: теплоизоляционный слой, покровный слой и элементы крепления.

5.1 Выбор материала тепловой изоляции

В соответствии с действующими нормативными документами (в частности СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003 (с Изменением N 1) , приложение Б, таблица Б.1 для теплоизоляции оборудования, с температурой содержащихся в нем веществ в диапазоне от 20 °С до 300 °С, следует применять материалы и изделия с плотностью не более 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/м·К.

В качестве теплоизоляционного материала выбираем маты минераловатные прошивные в обкладке из стеклоткани , средняя плотность 100 кг/м3.

5.2 Расчет толщины основного слоя тепловой изоляции

Согласно п.6.7.1 СП 61.13330.2012 температура поверхности изоляции оборудования, находящегося в закрытом помещении не должна превышать величины = 45 0С.

Для выполнения этого требования из условия равенства тепловых потоков со стороны теплоносителя к изолируемой стенке аппарата и теплового потока с поверхности изоляции в окружающую среду толщина основного стоя тепловой изоляции при температуре окружающей среды = 25 0С должна быть не менее:

где , , - температуры изолируемой стенки аппарата, поверхности изоляции и температура окружающей среды;

- коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции в окружающую среду;

- коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции.

из=0,038+0,00021tсриз

Температура стенки tст=114,81С115? берется из теплового расчета .

из=0,038+0,00021*80=0,0548 Вт/(м*К)

Принимаем стандартную толщину изоляциии из=0,04 м.

Проверим полученную величину по допустимому тепловому потоку . Для этого рассчитываем тепловой поток с изолированной поверхности аппарата по формуле

Значение допустимого теплового потока выбирается в соответствии с п.6.1.2 . таблица 4, СП 61.13330.2012 в зависимости от размеров аппарата и температуры теплоносителей. В нашем случае, для оборудования с положительными температурами при расположении в помещении qдоп. =164,2 Вт/ м2

Величина расчетного теплового потока не превышает допустимую..

Условие выполняется.

6. Поверочный расчет

В практических условиях часто требуется определить конечные температуры теплоносителей при заданных расходах теплоносителей и теплопроизводительности аппарата. Если проходящая через аппарат жидкость нагревается за счет тепла конденсации пара , то характер зависимости температуры жидкости по поверхности нагрева соответствует рис.4.

Из дифференциального уравнения

Q=G2c2t= k(ts-t2)F

следует

Рис.4 Изменение температуры греющего пара и подогреваемой воды по поверхности теплообменника I-область перегретого пара , II- область насыщенного пара , III- область переохлажденного конденсата (в нашем примере отсутствует) аbcd- кривая изменения температуры греющего теплоносителя ; ef- кривая изменения температуры жидкости

Из этого равенства находим конечную температуру жидкости

t2= ts - (ts-t2- kF/G2c

G2= V2 2/2=0,173963,2/2=83,32 кг/с

t2= ts - (ts-t2- kF/G2c

t2= 127,43- (127,43-72)е- 2887200/(83,324,187)=127,43-8,76=118,67?.

Заданная на выходе температура составляет t2=115?,более высокое значение t2, полученное в результате поверочного расчета , объясняется тем , что поверхность Fдейств выше расчетной и соответствует серийно выпускаемому теплообменнику ПСВ-200-7-15.

7. Контрольно-измерительные и регулирующие приборы

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации аппараты в зависимости от назначения должны быть оснащены приборами для измерения давления, приборами для измерения температуры, предохранительными устройствами, указателями уровня жидкости.

При испытании теплообменных аппаратов в эксплуатационных условиях обычно замеряются:

1) температура воды на входе в аппарат;

2) температура воды на выходе из аппарата;

3) давление воды на входе в аппарат;

4) давление воды на выходе из аппарата;

5) расход воды через аппарат.

Для производства замеров указанных величин теплообменный аппарат должен быть оснащен соответствующими измерительными приборами.

Место установления, класс точности, шкала и частота поверки приборов определяется согласно Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов , на которых используется оборудование , работающее под избыточным давлением», Приказ №116 от 25 марта 2014 г.

При необходимости контроля уровня жидкости в аппаратах, имеющих границу раздела сред, должны применяться указатели уровня.

В теплообменном аппарате КИП являются термометры, манометры, измерительные диафрагмы. На всасывающей линии воды устанавливают приемный клапан и задвижку (для отключения насоса). На нагнетательной - обратный клапан, регулирующую задвижку, а также вентиль залива насоса водой перед пуском, манометр.

Шкала манометра выбирается таким образом, чтобы рабочее давление составляло 3/4 предела измерений данного манометра. Диаметр манометра должен быть не менее 100 мм при установке на высоте до 2 м от уровня пола. Температура в месте установки манометра не должна превышать 600С. Манометр устанавливается строго вертикально.

Обратный клапан и манометр устанавливают за насосом на нагнетательной линии воды.

Термометры устанавливают в специальные гильзы, которые расположены в штуцерах на входе и на выходе воды.

При автоматическом управлении необходима установка манометров как прямого действия (на теплообменнике), так и непрямого действия (на пульте).

Если манометр находится на высоте 2-5 м от пола, где находиться теплообменный аппарат, то и диаметр манометра - 250 мм. Манометры и термометры допускаются к эксплуатации после прохождения технического освидетельствования.

Для измерения температуры теплоносителей рассчитываемого теплообменного аппарата будут использоваться технические ртутные термометры ТТ с 0-300 0С (для пара) и 0-160 0С (для воды).

Давление воды будет измеряться манометрами типа МТ (механическими показывающими и самопишущими манометрами с одновитковой трубчатой пружиной) с пределами измерений 0-1,6 МПа.

Для измерения расхода теплоносителей будет использоваться диафрагма типа ДБ, сигнал с диафрагмы идет на дифманометр ДСЭР (сильфонный дифманометр).

Температура воды на выходе из аппарата в заданных пределах регулируется расходом подаваемого перегретого водяного пара .

8. Требование Ростехнадзора

Данный теплообменник является сосудом под давлением и должен соответствовать Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением" , разработанным в соответствии с Федеральным законом от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов", далее по тексту ФНиП.

Руководством эксплуатирующей организации должна быть утверждена схема включения сосуда с указанием: источника давления; параметров; рабочей среды; арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления; предохранительных и блокирующих устройств. Схемы включения сосудов должны быть на рабочих местах.

При эксплуатации сосудов, обогреваемых горячими газами, необходимо обеспечить надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, не допуская превышение температуры стенки выше допустимых значений.

При эксплуатации сосуда с рабочим давлением до 2,5 МПа необходимо применение манометров прямого действия, имеющих класс точности не ниже 2,5.

На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра пластину (из металла или иного материала достаточной прочности), окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть выбран с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

Установка манометра на сосуде должна обеспечить отчетливую видимость его показаний обслуживающему персоналу.

Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 метров от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 метров - не менее 160 мм.

Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Для периодической проверки рабочего манометра необходима установка между манометром и сосудом трехходового крана или заменяющего его устройства.

В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен быть снабжен или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

При эксплуатации сосудов, работающих при изменяющейся температуре стенок, необходимо осуществление контроля за соблюдением требований по допустимым скоростям прогрева и охлаждения сосудов, которые (при необходимости такого контроля) указывают в руководстве (инструкции) по эксплуатации.

Конструкция аппаратов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы, указанного в паспорте, и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования и ремонта. Для поддержания экономичной и безотказной работы теплообменных аппаратов необходим регулярный контроль за состоянием отдельных элементов оборудования, определение фактических показателей работы аппаратов и сопоставление их с нормативными, анализ причин ухудшения показателей работы и их оперативное устранение.

Определение фактических значений эксплуатационных показателей эффективности работы аппаратов производится на основании данных гидравлических испытаний.

Гидравлическому испытанию подлежат все аппараты после их изготовления. Пробное давление Рпр при гидравлическом испытании определяется по формуле

где Р расчетное давление, МПа (кгс/см2);

[у]20,t допускаемые напряжения для материала соответственно при +20 °С и расчетной температуре t, МПа (кгс/см2).

Испытание проводят чистой водой с температурой не ниже 5 оС и не выше 40 оС, которую закачивают с помощью гидравлического насоса в аппарат.

Давление следует поднимать равномерно до достижения им значения пробного. Скорость подъема давления и время выдержки под пробным давлением принимается согласно ФНиП.

Давление при гидравлическом испытании контролируется манометрами. Количество манометров и их класс точности принимается согласно ФНиП.

После выдержки под пробным давлением давление снижают до расчетного, при котором производят визуальный осмотр наружной поверхности, разъемных и сварных соединений. Не допускается обстукивание аппарата во время испытаний. После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена.

...

Подобные документы

  • Тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного подогревателя; определение температурных множителей, коэффициентов теплоотдачи, гидравлических потерь; выбор теплообменников.

    практическая работа [11,0 M], добавлен 21.11.2010

  • Характеристика горизонтального пароводяного, секционного водо-водяного и вертикального пароводяного подогревателей. Проведение расчётов подогревателей графоаналитическим методом. Нахождение площади проходного сечения трубок, расчётной поверхности нагрева.

    контрольная работа [1,2 M], добавлен 08.06.2012

  • Назначение регенеративных подогревателей питательной воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин. Определение и расчет площади поверхности теплообмена подогревателя, количества и длины труб, диаметра корпуса аппарата.

    курсовая работа [299,1 K], добавлен 28.03.2010

  • Определение тепловой нагрузки аппарата, расхода пара и температуры его насыщения, режима теплообменника. Выбор конструкции аппарата и материалов для его изготовления. Подсчет расходов на приобретение, монтаж и эксплуатацию теплообменного аппарата.

    курсовая работа [544,4 K], добавлен 28.04.2015

  • Анализ возможных схем теплообменников, учёт их конструктивных особенностей. Конструкции трубчатых, пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа. Выбор конструктивной схемы прибора. Тепловой расчёт конструкция графитового теплообменника.

    курсовая работа [639,4 K], добавлен 11.08.2014

  • Методика теплового расчета подогревателя. Определение температурного напора и тепловой нагрузки. Расчет греющего пара, коэффициента наполнения трубного пучка, скоростных и тепловых показателей, гидравлического сопротивления. Прочностной расчет деталей.

    курсовая работа [64,6 K], добавлен 05.04.2010

  • Тепловой конструктивный, компоновочный, гидравлический и прочностной расчёты горизонтального кожухотрубного теплообменного аппарата. Тепловые и основные конструктивные характеристики теплообменного аппарата, гидравлические потери по ходу водяного тракта.

    курсовая работа [120,4 K], добавлен 16.02.2011

  • Конструкторский расчет рекуперативного кожухотрубного вертикального теплообменника, определение эскизной площади поверхности теплообмена. Компоновка трубного пучка и межтрубного пространства. Гидравлический и прочностной расчет теплообменного аппарата.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 27.12.2013

  • Расчет вертикального теплообменного аппарата с жесткой трубной решеткой, который применяют для нагрева и охлаждения жидкостей и газов, а также для испарения и конденсации теплоносителей в различных технологических процессах. Расчет местных сопротивлений.

    курсовая работа [212,3 K], добавлен 17.06.2011

  • Анализ аналога пластинчатого подогревателя, описание его достоинств и недостатков. Определение гидравлических и прочностных показателей, расчет тепловых и конструктивных параметров выбранного кожухотрубного подогревателя для пастеризации молока.

    курсовая работа [638,3 K], добавлен 02.02.2011

  • Классификация теплообменных аппаратов (ТА) по функциональным и конструктивным признакам, схемам тока теплоносителей. История развития ТА. Сетевые подогреватели: назначение и схемы включения, конструкции. Тепловой и гидродинамический расчёт подогревателя.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.03.2012

  • Подбор нормализованного конденсатора для конденсации пара. Определение тепловой нагрузки, среднего температурного напора и скорости движения воды в трубах. Расчет теплофизических свойств вертикального и горизонтального кожухотрубчатых конденсаторов.

    контрольная работа [183,1 K], добавлен 16.04.2016

  • Тепловой, механический, конструктивный и гидравлический расчет теплообменника, который предназначен для проведения теплообменных процессов: нагревания, охлаждения, конденсации испарения. Определение гидравлического сопротивления трубного пространства.

    курсовая работа [393,7 K], добавлен 17.05.2011

  • Классификация теплообменных аппаратов и теплоносителей. Конструкции трубчатых, пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа. Определение поверхности нагрева, длины и количества секций прямоточного водяного обогревателя горячего водоснабжения.

    курсовая работа [961,6 K], добавлен 23.04.2010

  • Назначение и устройство барабанных сушильных установок. Тепловой, материальный, конструктивный, аэродинамический и механический расчет сушилок; тепловая изоляция. Выбор вспомогательного оборудования: циклона очистки газа, транспортных устройств, топки.

    курсовая работа [136,1 K], добавлен 12.01.2014

  • Выбор режима тепловой обработки внутренних стеновых панелей из бетона. Конструктивные особенности, принципы организации теплоснабжения и технико-экономические показатели тепловой установки. Конструктивный и теплотехнический расчет туннельной камеры.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.05.2012

  • Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов. Тепловой конструктивный расчёт рекуперативного кожухотрубчатого теплообменника, а также тепловой расчёт пластинчатого теплообменника. Расчет гидравлических сопротивлений при движении теплоносителей.

    курсовая работа [562,3 K], добавлен 29.12.2010

  • Материальный баланс выпарного аппарата. Определение температуры кипения раствора, расход греющего пара, коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи. Конструктивный расчет, объем парового пространства. Расчет вспомогательного оборудования, вакуум-насоса.

    курсовая работа [131,2 K], добавлен 03.01.2010

  • Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Уравнение теплового и материального баланса ПГ АЭС. Расчет среднего угла навивки труб поверхности нагрева. Режимные и конструктивные характеристики ступеней сепарации пара.

    курсовая работа [252,6 K], добавлен 13.11.2012

  • Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. Средние массовые расходы по жидкости для верхней и нижней частей колонны. Объемные расходы пара и жидкости. Гидравлический расчет ректификационной колонны. Тепловой расчет установки и штуцеров.

    курсовая работа [520,4 K], добавлен 04.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.