diplom Турдалиев. О научно исследовательской работе
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
4.3Расчет толщины стенки корпуса и трубной решетки Исходные данные и результаты расчета приведены в таблицах. Расчет производится только для рабочих условий. Таблица 6 – Определение толщины стенки кожуха ТОА типа ТП
Таблица 7 – Значения прибавок к расчетной толщине
Таблица 8 – Результаты определения исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки для рабочих условий
Таблица 9 – Определение толщины стенки трубной решетки
4.4. Подбор штуцера (вход продукта в кожух т/а) Присоединение трубной арматуры к аппарату, а также технологических трубопроводов для подвода и отвода различных жидких и газообразных продуктов производится с помощью штуцеров или вводных труб, которые могут быть разъемными и неразъемными. По условию ремонтопригодности применяются разъемные соединения (фланцевые штуцера). Неразъемные соединения (на сварке) применяются при блочной компоновке аппаратов в кожухе, заполненном тепловой изоляцией, где длительное время не требуется осмотра соединения. Стальные фланцевые штуцера стандартизированы и представляют собой трубки из труб с приваренными к ним фланцами или кованные заодно с фланцами. В зависимости от толщины стенок патрубки бывают тонкостенные и толстостенные, что вызывается необходимостью укрепления отверстия в стенке аппарата патрубком с разной толщиной его стенки. Конструкция штуцера зависит от Рy и Ду , где Ру – условное давление, Ду – условный диаметр. Условное давление выбирается по данным таблицы Б.1приложения Б в зависимости от температуры среды и наибольшего рабочего давления, затем по условному давлению Ру и условному диаметру Ду выбирается тип штуцера. Условный диаметр штуцеров в теплообменном аппарате можно определить по объемному расходу жидкой фазы по формуле  , где V- объемный расход паровой или жидкой фазы, м3/с;  скорость движения паровой или жидкой фазы, м/с.Скорость движения  = 19,8 м/с.Общий расход газосырьевой смеси для одного теплообменного аппарата (при параллельном подсоединении аппаратов)  = 64,4/2=32,2 кг/с. Плотность газосырьевой смеси  = 17,58 кг/ м3. Отсюда объемный расход равен м3/с.Определим диаметр штуцера  .Величина условного прохода штуцера по ГОСТ  =300 мм.Условное давление Рy = 2,5 МПа. Присоединение фланцевых штуцеров к цилиндрическому корпусу, днищу или крышке производится с определенным вылетом, который зависит от Ру, Dу, а также от толщины изоляции аппарата, если аппарат подлежит тепловой изоляции. Вылеты без фланцевых штуцеров не стандартизованы, их можно принимать по соответствующим длинам патрубков фланцевых штуцеров. Принимаем вылет штуцера для =300 мм на Рy = 2,5 МПа и с учетом изоляции равный Нт=270мм. Материальное исполнение штуцера принимаем в соответствии с материалом корпуса, т.е марку стали 12Х18Н10Т. Толщина Sтпатрубка составляет8 мм.Таким образом, выбираем штуцер с Dу=300 мм на Ру=2,5 МПа, Нт=270 мм, фланец с соединительным пазом из стали 25, патрубок из 12Х18Н10Т:Штуцер 300-25-270-25-12Х18Н10Т ОСТ 26-1404-76 4.5. Подбор и обоснование выбора типа фланцевого соединения В химических аппаратах для разъемного соединения составных корпусов и отдельных частей применяются фланцевые соединения преимущественного круглой формы. На фланцах присоединяются к аппаратам трубы, арматура и т.д. Фланцевые соединения должны быть прочными, жесткими, герметичными и доступными для сборки, разборки и осмотра. Фланцевые соединения стандартизированы для труб и трубной арматуры и отдельно для аппаратов.  Рисунок 11 - Конструкции стандартных стальных приварных фланцев для труб и трубной арматуры: а) – с шипом, б) – с пазом по ГОСТ 12821-80 Конструкция фланцевого соединения принимается в зависимости от рабочих параметров аппарата: плоские приварные фланцы – при  ,  и числе циклов нагружения за время эксплуатации до 2000; приварные встык фланцы – при ,  и  . В связи с указанными условиями выбираем приварные встык фланцы. Размеры приведены в таблице 4.6Таблица 9 – Параметры фланцевого соединения типа «шип-паз»
Выбираем конструкцию и материал прокладки по рекомендациям по выбору прокладок, ОСТ 26-373-78 и определяем ее ширину. Выбираем прокладки плоскую металлическую из стали, которая рассчитана на Ру> 2,5 МПа, и температуры от –200 до 300. Ширину уплотнительной прокладки bп в зависимости от ее конструкции, материала и диаметра Dпо ОСТ 26-373-78 принимаем 15 мм. Материал прокладки принимаем марку стали 05кп по ГОСТ 1050-88. Прокладка устанавливается между уплотненными поверхностями и позволяет обеспечивать герметичность при относительно небольшом усилии затяжки болтов. Прокладка должна отвечать следующим основным требованиям: при сжатии с возможно малым давлением заполнять все микронеровности уплотнительных поверхностей сохранять герметичность соединения при упругих перемещениях элементов фланцевого соединения (для этого материал прокладки должен обладать упругими свойствами); сохранять герметичность соединения при его длительной эксплуатации в условиях воздействия коррозионных сред при высоких и низких температурах; материал прокладки не должен быть дефицитным. В качестве крепежных элементов применяем болты, так как Ру<4МПа и температура t<300 0С. Для отверстия диаметром d = 30 мм подбираем болты и гайки к ним М27, в количестве 16 штук. Чтобы предотвратить срыв резьбы болтов, для них необходимо материал выбирать прочнее, чам у гаек, поэтому болты из стали 35Х, а для гаек – стали 25. 4.6. Сводная таблица по результатам расчетов Таблица 10 – Результаты расчетов
Заключение В данном разделе мы произвели выбор конструктивныхи расчетных параметров теплообменного аппарата типа ТП, определили материальное исполнение - М8, форму (сегментные) и диаметр поперечных перегородок (1195мм), число перегородок (10) и их толщину (15мм), расстояние между ними (615мм), также необходимое число стяжек для закрепления поперечных перегородок (8 шт.) и их диаметр (16 мм), рассчитали параметры отбойника, размещенного при входе среды в межтрубное пространство (его диаметр – 300мм), определили размеры плавающей головки. Кроме того, мы рассчитали толщину стенки кожуха S, она составила 10мм, а также толщину трубной решетки Sтр.реш= 52мм. Нами были выбран штуцер на входе продукта в межтрубное пространство с параметрами: Dу=300мм на условное давлениеРу=2,5МПа, высотой вылета Нт=270 мм, с фланецем с соединительным пазом, приваренным встык из стали 25, а материал патрубка из 12Х18Н10Т. К фланцевому соединению были подобраны прокладка плоская металлическая из стали 05кп с шириной 15мм и крепежные элементы: болты М27х110 и гайки М27х22 по 16 штук. В данной работе объектом проектирования явился теплообменный аппарат Т-1 технологического блока наружной установки газоразделения, входящего в состав установки низкотемпературной конденсации. Назначение аппарата заключается в охлаждении смеси углеводородных газов, поступающих в качестве сырья, за счет рекуперации холода сухого отбензиненного газа, уходящего с установки. Был произведен расчет и выбран тип теплообменного аппарата. В результате расчетов был выбран тип теплообменника по каталогу - теплообменный аппарат 1200 ТПГ-6,3-М8/25Г-9-Т-4-У-И по ТУ 3612-023-00220302-01, т.е теплообменный аппарат с плавающей головкой горизонтальный с диаметром кожуха D=1200 мм, на условное давление в кожухе и трубах Pу = 6,3 МПа, материального исполнения М8, с гладкими теплообменными трубками диаметром d = 25мм, длиной L = 9м, расположенными по вершинам треугольников, 4-х ходовой по трубному пространству, умеренного климатического исполнения, с креплениями для теплоизоляции. У выбранного аппарата поверхность теплообмена составляет F = 705,1м2, площадь проходного сечения одного хода по трубам fтр=0,0757 м2, площадь проходного сечения по межтрубному пространству fмтр=0,185 м2. Кроме того были рассчитаны основные конструктивные и расчетные параметры теплообменного аппарата, подобран штуцер на входе продукта в межтрубное пространство, а также прокладка и крепежные элементы к фланцевому соединению. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
=1
= 1,8 МПа
=
