Тепловой, конструктивный, гидравлический и экономический расчеты теплообменного аппарата
2.2 Выбор трубных решеток, способов размещения и крепления в них теплообменных труб и трубных решеток к кожуху
Трубные решетки изготавливаются обычно цельными, вырезкой из листа. Для надежного крепления трубок в трубной решетке ее толщина Sр(min) должна быть не менее 2, с. 45
, (8)
где е = 5 - прибавка для стальных трубных решеток, мм;
dн = 25 мм - наружный диаметр теплообменных трубок.
По (8)
Толщину трубной решетки выбираем в зависимости от диаметра кожуха аппарата и условного давления в аппарате 2, табл. 2.3:
Рисунок 1. размещение отверстий в решетках
Размещение отверстий в трубных решетках и их шаг регламентируется ГОСТ 9929-82.
Выбираем способ размещения отверстий под трубки по вершинам равносторонних треугольников (рис. 1). Шаг размещения труб t=32 мм.
Основные размеры для размещения отверстий под трубы 25 2 мм в трубных решетках выбираем по 2, табл. 2.7, диаметр предельной окружности, за которой не располагают отверстия под трубы, - D0 = 590 мм, 2R = 583 мм.
Количество отверстий в решетках и их число в рядах определяется ГОСТ 15118-79 и для двухходового теплообменника диаметром 600 мм составляет:
|
Число отверстий под трубы в трубных решетках |
|||||||||||
|
по рядам |
общее |
||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
В секторе |
В решетке |
|
|
17 |
18 |
17 |
16 |
17 |
16 |
15 |
12 |
9 |
120 |
240 |
Общее число труб в одном ходе - 120, а в аппарате - 240.
Крепление труб в трубной решетке должно быть прочным, герметичным и обеспечивать их легкую замену. Применяем для крепления труб способ развальцовки с последующей отбортовкой (рис. 2).
Отверстия в трубных решетках при их креплении развальцовкой для давлениий до 1,0 МПа выполняют гладкими. По ГОСТ 15118-79 под трубы с наружным диаметром 25 мм установлен диаметр отверстий 25,5 мм.
Рисунок 2 - Крепление труб в трубной решетке развальцовкой с отбортовкой
Конец трубы, вставленной с минимальным зазором в отверстие трубной решетки, расширяется изнутри раскаткой роликами специального инструмента, называемого вальцовкой.
Трубную решетку выполним заодно с фланцем (рисунок 3).
Для обеспечения равномерного прогрева решетки и кожуха при их сварке толщина выступа на трубной решетке должна быть равной толщине корпуса аппарата. По [2, табл. 2.8] минимальная толщина стенки кожуха аппарата должна быть S=6 мм, принимаем толщину стенки кожуха теплообменника, равной 10 мм.
Рисунок 3. Конструкция узла крепления трубной решетки к кожуху аппарата