ПЗ Горизонтальный пароводоподогреватель Вар.№2 ЭНЗ-390031у Горбунов К. ПЗ Горизонтальный пароводоподогреватель Вар.№2 ЭНЗ-390031у Горбу. Расчет теплообменного оборудования
 Скачать 169.47 Kb.
|
Горизонтальный пароводоподогреватель теплосети с плавающей камерой.Исходные данные: Греющий теплоноситель – насыщенный пар (межтрубное пространство)  Pизб = 1,2 МПа.Нагреваемый теплоноситель – вода (трубки)  = 5 0С  = 105 0СРабс =0,8 МПа G2=75 м3/ч ОПИСАНИЕ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА Кожухотрубчатые теплообменные аппараты применяются в энергетической, химической, газовой и других отраслях промышленности для нагрева, охлаждения, конденсации и испарения жидкости, пара и их смесей. Особенно незаменимы такие аппараты при использовании сред различных по химическому составу и загрязненности, т.к. среды непосредственно друг с другом не взаимодействуют и не меняют свой состав. Так, например, такие аппараты широко используются в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях. По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверхностные и смесительные. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты являются поверхностными. В поверхностных аппаратах теплоносители разделены твердыми теплопроводными стенками, через которые происходит теплообмен между теплоносителями. Та часть поверхности стенок, через которую передается тепло, называется поверхностью нагрева. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты относятся к рекуперативным теплообменным аппаратам, т.е. в них теплообмен идет через разделительные стенки (а именно стенки тробок). Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности стенки. Таким образом, кожухотрубчатый теплообменник представляет собой аппарат, выполненный из пучков труб, собранных при помощи трубной решетки, и ограниченный кожухом и крышками со штуцерами. Трубное и межтрубное пространства в аппарате разобщены, а каждое из этих пространств может быть разделено при помощи перегородок на несколько ходов. Перегородки устанавливаются с целью увеличения скорости и коэффициента теплоотдачи теплоносителей. Теплообменник с плавающей камерой. Трубки латунные с диаметром 22/20 мм. Коэффициент теплопроводности латуни Л68 λ=104,7 Вт/м·К. Корпус выполнен из стали 20. Теплообменные аппараты с плавающей головкой применяют при значительной разности температур стенок кожуха и труб, а также в случае необходимости механической чистки трубного пучка снаружи. Допустимые значения температуры теплоносителей водо-водяного теплообменного аппарата с плавающей головкой лежат в пределах от -70 до +350 0С. В данном теплообменном аппарате используется в качестве греющего теплоносителя насыщенный пар, а в качестве нагреваемого теплоносителя вода. Загрязненность теплоносителей разная.     I Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с плавающей головкой могут быть вертикальными, горизонтальными и наклонными в соответствии с требованиями среды эксплуатации или удобства монтажа. Вертикальные аппараты имеют большее распространение, так они занимают меньше места и более удобно располагаются в рабочем помещении. Для удобства монтажа и эксплуатации максимальную длину трубок для них следует брать не больше 5 м. Материалы, используемые при изготовлении аппаратов с плавающей головкой приведены в ТУ 6612-023-00220302-01 «Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с плавающей головкой, кожухотрубчатые с U-образными трубками. Кожухотрубчатые теплообменники бывают жесткой, полужесткой и нежесткой конструкции. Жесткая конструкция применяется, когда разность температур корпуса и труб относительно небольшая. Такие теплообменники отличаются простотой устройства. Теплообменники нежесткой конструкции предусматривают возможность перемещения теплообменных труб и корпуса, что приводит к устранению лишних напряжений от температур. Именно с этой целью в конструкции и предусмотрена плавающая камера. ТЕПЛОВОЙ И КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТЫ Целью теплового расчета является определение поверхности теплообмена и размеров элементов, из которых она образуется. Для кожухотрубчатого аппарата определяется площадь поверхности трубок, их число и длина. Расчет ведется в следующей последовательности. Ориентировочно выбираем наружный диаметр dни толщину стенки трубки Δст: dн=22 мм Δст=1 мм Выбирается материал трубки: латунь Л68 с коэффициентом теплопроводности λ=104,7  Выбираем оптимальную скорость теплоносителя внутри трубок  . Значения оптимальных скоростей различных типов теплоносителей приведены в таблице 1.Таблица 1 Оптимальные скорости теплоносителей внутри труб
Таким образом, для воды принимаем =2 м/с.Определение числа трубок. Теплофизические характеристики теплоносителей берутся по их средним температурам [2]. Для нахождения средних температур строится график изменения температур теплоносителей и рассчитывается средний температурный напор  , при  >2 по формуле для чисто противоточных и прямоточных схем движения теплоносителей: где  и  - разности температур на концах теплообменника. В нашем случае движение перекрестное. В этом случае рассчитывают  , как для чистого противотока, и умножают на поправки, взятые из справочника для каждого конкретного случая [2]: |
1