Расчет трубной решетки подконтактного холодильника

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Трубные решетки по конструкции представляют собой эллиптические днища. Такие трубные решетки применяются в кожухотрубчатых аппаратах при оносительно больших диаметров аппарата D = > 1200 мм.

Исходные данные:

материал – сталь 12Х18Н10Т;

количество труб в решетки 2475, d - 38×2;

нормативно допускаемое напряжение σ^* = 113 МПа;

допускаемое напряжение σ_доп = 113 МПа [2, с. 33, таб.1,4];

диаметр обечайки, D_об = 3,0 м;

температура – 650^оС;

Выбираем конструкцию решетки 2 – го типа [2, с. 633, рис. 25,].

Способ закрепления труб в трубных решетках:

выбираем способ гладкой развальцовки.

Расчетная высота снаружи (h₁):

(20.21)

где, К₁ – коэффициент, К₁ = 0,36 [2, с. 637, таб. 25.3];

Расчетная высота решетки а середине (h₂):

(20.22)

где, К₂ = 0,45 [2, стр. 637, таб. 25.3];

φ₀ – коэффициент ослабления решетки отверстиям;

(20.23)

где, z – количество труб в решетки по диаметру.

(20.24)

С прибавками на коррозию:

h₂ = 0,10771 + 0,001 = 0,10871 м.

Расчет тепловой изоляции реактора

Исходные данные:

Аппарат расположен на отдельной площадке.

температура воздуха – t₆ – 5^оС;

температура поверхности изоляции – 40^оС;

температура рабочей среды – 650^оС;

теплоизоляционный материал – асбест;

коэффициент теплопередачи воздуха – 21 Вт/м²К.

Удельный тепловой поток:

q = ά_в (t_n – t_в) = 21 (40 – 5) = 735 Вт/м².(20.25)

Теплопроводность асбеста при t_ср => t_ср = (650 + 40)/2 = 340^оС:

λ = 0,13 + 0,000186 t_ср; (20.26)

λ = 0,13 + 0,000186 340 = 0,189 Вт/м К [3, ст. 604].

Толщину изоляции находим:

(20.27)

Принимаем толщину изоляции δ_из = 14,4 см.

Расчет компенсатора подконтактного холодильника

В кожухотрубчатых аппаратах развивается весьма значительные напряжения за счет неодинакового температурного удлинения жесткосоединенных между собой деталей (например, труб, кожуха). Для ликвидации этого аппарат снабжают компенсатором.

Исходные данные:

диаметр обечайки D = 3,0 м;

длина обечайки l = 4 м;

давление в межтрубном пространстве Р_м = 0,222 МПа;

давление в трубном пространстве Р_тр = 0,666 МПа;

температура трубок t_тр = 232^оС;

температура обечайки t_об = 73,25^оС;

толщина обечайки S_об = 0,009 м;

количество труб z = 2475, d - 38×2;

коэффициент линейного расширения стали:

при t₁ = 232^оС; ά_тр = 13,5 10^-6 1/^оС.

при t₂ = 73,25^оС; ά_об = 12,6 10^-6 1/^оС.

температура воды t_ср = 106,5^оС.

Требуемое для компенсации перемещение.

∆К = (20.28)

где, L – длина труб между трубными решетками, L = 4,2 м;

∆К = (13,5 10^-6 232 – 12,6 10^-6 73,25) = 0,009 м = 9 мм.

Разница между t₁ и t₂ составит 232 – 73,25 = 158,75^оС, что больше 50^оС, следовательно, необходимо наличие компрессора на обечайке.

По таблице 26.2 [2, с. 649] находим компенсатор.

D = 3386 мм;

S = 3 мм;

∆Λ = 8 мм;

Р_об = 0,15 МПа;

Р_р = 0,158 МПа.

Расчетное количество линз в компенсаторе:

(20.29)

Принимаем Z^'= 2.

Расчет опорных лап

Контактный аппарат по конструкции представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, установленный на открытой площадке. В таких случаях применяются опоры, которые размещаются снизу аппарата

Расчет опорных лап проводим по максимальной силе тяжести аппарата при заполнение его водой для проведения его гидравлического испытания.

Определим массу аппарата.

Вес обечайки реактора и подконтактного холодильника:

(20.30)