Тепловой, конструктивный, гидравлический и экономический расчеты теплообменного аппарата

курсовая работа

2.3 Расчет диаметров штуцеров, выбор фланцев, прокладок и крепежных элементов

Штуцер представляет собой патрубок с приваренными к нему фланцами и служит для подсоединения аппарата к коммуникациям. Фланцевые штуцеры применяют для труб диаметром более 10 мм.

Диаметр штуцера зависит от расхода и скорости и определяется из уравнения расхода

Dш=, (9)

Где V-объемный расход теплоносителя через штуцер, м3/с,

w - скорость движения теплоносителя в штуцере, м/с.

Принимаем скорость движения воды в штуцере равной скорости воды в трубках теплообменника. Тогда по формуле (9)

Для изготовления патрубков штуцеров для входа и выхода воды используем по [3, с. 113] стандартную бесшовную горячекатаную трубу диаметром 245х7 мм из углеродистой стали. Внутренний диаметр трубы мм.

Определим диаметр штуцеров для насыщенного водяного пара и конденсата, расход которых согласно п. 1.2 равен D = 2,53 кг/с.

Объемный расход пара

где плотность пара п определена при заданном давлении пара по [2, табл. 56].

Объемный расход конденсата

где плотность конденсата взята при температуре 119,6оС по [1, табл. 39].

Тогда, принимая скорость пара в штуцере wп = 30 м/с, получим

Принимаем по [3, с.113] dштп = 377х9 мм (внутренний диаметр 359 мм).

Скорость конденсата в штуцере wк = 0,9 м/с, тогда

Принимаем по [3, с.113] dшт.к = 76х4 мм (внутренний диаметр 68 мм).

Принимаем штуцера со стальными плоскими приварными фланцами с соединительным выступом по ГОСТ 1255-67 (тип 1 - рис. 4).

Рисунок 4 - Фланец для штуцеров

По 3, табл. 21.9 выбираем для py = 1,0 МПа основные размеры фланцев: аппарат теплообменник пар температура

для ввода и вывода воды:

Дy=250 мм, dн=273 мм, Дф=390 мм, Дб=350 мм, Д1= 320 мм, h=25 мм, h1=3 мм, болты М20, z=12 шт.;

для пара:

Дy=350 мм, dн=377 мм, Дф=500 мм, Дб=460мм, Д1=430 мм, h=26 мм, h1=3 мм, болты М20, z=12 шт.;

для конденсата:

Дy=65 мм, dн=76 мм, Дф=180 мм, Дб=145 мм, Д1=122 мм, h=17 мм, h1=3 мм, болты М20, z=4 шт.

Для присоединения распределительной камеры к трубной решетке и к крышке аппарата используем фланцы стальных аппаратов цельные для обечаек и днищ тип 1 с внутренними базовыми размерами по 3, табл. 21.12: Ду=600 мм, dн=630, Дф=780 мм, Дб=725 мм, Д1=685 мм, h=31 мм, h1=3 мм, болты М27, z=20 шт.

Фланцы соединяют друг с другом при помощи болтового соединения, между ними ставятся прокладка.

Прокладка уплотняет зазор между соединительными поверхностями фланцев и исключает возможность утечки жидкости или газа через него. Для уплотнения фланцев для воды и пара используем прокладки из паронита [3].

Фланцы соединяются друг с другом при помощи болтов, количество которых и диаметр зависят от условных единиц прохода и давления.

Делись добром ;)