Общеинженерный проект - файл

приобрести
скачать (133.6 kb.)


Общеинженерный проект

Рассчитать теплообменный аппарат для подогрева NaCl (6%) до температуры кипения насыщенным водяным паром. Температура горячего теплоносителя – 180 оС; Температура холодного теплоносителя – 20 оС; Расход холодного теплоносителя – 400 м3/ч.

Таблица 0 – Исходные данные




NaCl

Насыщенный водяной пар

, % масс.

6

-

V, м3

400

-

Начальная температура, °С

20

180

Конечная температура, °С

Температура кипения

-

Насыщенный водяной пар направляем в межтрубное пространство, а раствор NaCl – в трубное.

Согласно условию задачи, раствор соли нагревается до температуры кипения. Температура кипения водного 6%-го раствора NaCl составляет 101 °С.

Температура насыщенного водяного пара в процессе теплопередачи не изменяется, так как теплоноситель отводится при температуре конденсации (фазового перехода).


Таблица 2 – характеристики принятого теплообменника

Диаметр кожуха внутренний D, мм

1200

Диаметр труб d, мм

25 2

Число ходов z

2

Длина труб l, м

4

Общее число труб N

1048

Поверхность теплопередачи, м2

329

Теплообменник вертикальный.



2 Механический расчет
Механический расчет необходим для уточнения механических характеристик отдельных частей для соответствия требования прочности и устойчивости аппарата.
2.1 Обечайка

Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру при D ≥ 200 мм:





(27)

где D – диаметр аппарата, D ≥ 200 мм по условию задачи; с – сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, мм; s – исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки, мм.

Выбираем гладкую цилиндрическую обечайку.

Считаем толщину стенки по формуле [2, формула 1]:



(28)

где sp – расчетная толщина стенки, мм. Находим её по формуле [2, формула 2]:



(29)

где р – расчётное внутреннее избыточное давление внутри корпуса, МПа; [σ] – допускаемое напряжение стали 12Х18Н10Т при расчётной температуре t=180℃. По ГОСТ 14249-89, Приложение 1,таблица 7

[σ] = 142 МПа; φр – коэффициент прочности продольного сварного шва. По ГОСТ Р 52857.7-2007 , Приложение Д , равен φр =0,9.

Найдем расчётное внутренне давление:



(30)

,




где рп – давление пара. Находим по таблице LVI в «Свойства насыщенного пара» [1]. Температуре 180 ℃ соответствует давление, равное 10,23 кгс/см2. рп = 10,23 кгс/см2 = 1,0032 МПа; ратм – давление атмосферное, ратм = 1 атм = 0,1 МПа.

Расчетная толщина обечайки:



Действительная толщина обечайки:





(31)






где с1 – поправка на коррозию, зависящая от материала, с1 = 1 мм, т.к. выбранная сталь

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации