2.11 Теплоизоляция аппарата.

_из находим из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду.

_в – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции материала в окружающую среду, Вт/м²К

t_ст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды(воздуха) в материала 35 – 45 С.

t_ст1 – температура изоляции со стороны аппарата, t_ст1 = t_{греющего пара}

t_в – температура окружающей среды

_из – коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/мК

В качестве изоляционного материала выберем совелит (85% магнезии + 15% асбест) _из = 0,09 Вт/мК

2.12 Расчет теплообменника

1. Определение тепловой нагрузки:

2. Определение конечной температуры конденсата греющего пара : она будет примерно равна температур греющего пара на входе и составит 178,9С

3. Определение среднелогарифмической разности температур:

t_ср.лог= [(160,91—20)—(179—178,9)]/ln (140,91/0,1) =17,9 С.

4. Ориентировочный выбор теплообменника. Решение вопроса о том, какой теплоноситель направить в трубное пространство, обусловлено его температурой, давлением, коррозионной активностью, способностью загрязнять Поверхности теплообмена, расходом и др.

Примем ориентировочное значение Re_ор=15000, что соответствует развитому турбулент­ному режиму течения в трубах. Очевидно, такой режим возможен в теплообменнике, у которого число труб, приходящееся на один ход, равно:

для труб диаметром d_н=202 мм

Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи, соответствующее турбулентному течению : K_ор=800 Вт/(м²К). При этом ориентировочное зна­чение поверхности теплообмена составит

Выбираем аппарат с диаметром 1000 мм

диаметр труб 202

число труб 1173 шт

длина труб 4,0 м

площадь теплообмена 295 м²

3.1 Определение толщины стенки аппарата.

Греющая камера.

Расчетное давление в нижней части обечайки :

P = P_c + g_жН10^-6 = 4,6579,8110⁴ + 9,8110944,510^-6 = 0,457 Мпа

Номинальное допускаемое напряжение для стали

^*_д = 140 Мпа

Допускаемое напряжение определяем по формуле :

^*_д =  _д = 1  140 = 140 Мпа

Определим отношение определяющих параметров _д и P с учетом коэффициентом

Согласно таблице 15.6 расчетная толщина стенки :

Суммарная прибавка к номинальная расчетная толщина стенки

С_д = 0

С = С_к + С_э + С₀ = 1+ 0 + 1,6 = 2,6 мм

Толщина стенки с прибавками

S = S’ + С = 2,4 + 2,6 = 5 мм.

Проверим условие :

Условие выполнено

Допускаемое давление в обечайке :

Сепарационная камера.

Расчетное давление в нижней части обечайки :

P = P_вп + g_жН10^-6 = (5,819,8110⁴ + 9,8110941,3)10^-6 = 0,584 Мпа

Номинальное допускаемое напряжение для стали

^*_д = 140 Мпа

Допускаемое напряжение определяем по формуле :

^*_д =  _д = 1  140 = 140 Мпа

Определим отношение определяющих параметров _д и P с учетом коэффициентом

Согласно таблице 15.6 расчетная толщина стенки :

Суммарная прибавка к номинальная расчетная толщина стенки

С_д = 0

С = С_к + С_э + С₀ = 1+ 0 + 1,2 = 2,2 мм

Толщина стенки с прибавками

S = S’ + С = 4,8 + 2,2 = 7 мм.

Проверим условие :

Условие выполнено

Допускаемое давление в обечайке :