ПЗ Горизонтальный пароводоподогреватель Вар.№2 ЭНЗ-390031у Горбунов К. ПЗ Горизонтальный пароводоподогреватель Вар.№2 ЭНЗ-390031у Горбу. Расчет теплообменного оборудования
 Скачать 169.47 Kb.
|
|
Расчет на устойчивость. Цель расчета на устойчивость корпуса аппарата – определение критического давления, при котором он может утратить свою цилиндрическую форму и стать эллиптическим или волнообразным. Критическая длина тонкостенной оболочки:  где  – средний диаметр оболочки (корпуса или днища), м; – толщина стенки оболочки, м.Критическое напряжение: при   При 0,5   Критическое давление, МПа,  Допустимое с точки зрения устойчивости наружное давление, МПа,  Коэффициент  принимается меньшим из двух значений: Или  Где  В качестве расчетной длины L для гладкой цилиндрической оболочки принимается расстояние, равное сумме длины оболочки, длины отбортованных частей и одной трети высоты каждого днища, а при наличии фланцев – расстояние между фланцами. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ Тепловая изоляция должна обеспечивать нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей и требуемые параметры теплоносителей при эксплуатации. В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить: теплоизоляционный слой, покровный слой и элементы крепления. В соответствии с действующими нормативными документами (в частности СНиП 41-03-2003), для теплоизоляции оборудования, с температурой содержащихся в нем веществ в диапазоне от 20 °С до 300 °С, следует применять материалы и изделия с плотностью не более 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/м·К. В качестве теплоизоляционного материала выбираем маты прошивные из минеральной ваты типа МГС1 марки 100. Расчет толщины основного слоя тепловой изоляции По санитарным нормам температура поверхности изоляции оборудования, находящегося в закрытом помещении при температуре окружающей среды  не должна превышать величины  .Для выполнения этого требования из условия равенства тепловых потоков со стороны теплоносителя к изолируемой стенке аппарата и теплового потока с поверхности изоляции в окружающую среду толщина основного стоя тепловой изоляции должна быть не менее:  где  ,  ,  - температуры изолируемой стенки аппарата, поверхности изоляции и температура окружающей среды; - коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции в окружающую среду; - коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции.Теплопроводность при рассчитанной средней температуре определяется по справочным таблицам [3]. Температура стенки  берется из теплового расчета и соответствует максимальной температуре теплоносителей.    Принимаем стандартную толщину изоляциии  .Проверим полученную величину по допустимому тепловому потоку  Для этого рассчитываем тепловой поток с изолированной поверхности аппарата по формуле: Значение допустимого теплового потока выбирается из справочника (СНиП 41-03-2003) в зависимости от размеров аппарата и температуры теплоносителей. В нашем случае, для оборудования с положительными температурами при расположении в помещении  Величина расчетного теплового потока превышает допустимую, поэтому увеличим толщину тепловой изоляции до  и повторим проверку. Условие  выполняется.КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации аппараты в зависимости от назначения должны быть оснащены приборами для измерения давления, приборами для измерения температуры, предохранительными устройствами, указателями уровня жидкости. При испытании теплообменных аппаратов в эксплуатационных условиях обычно замеряются: температура воды на входе в аппарат; температура воды на выходе из аппарата; давление воды на входе в аппарат; давление воды на выходе из аппарата; расход воды через аппарат. Для производства замеров указанных величин теплообменный аппарат должен быть оснащен соответствующими измерительными приборами. Место установления, класс точности, шкала и частота поверки приборов определяется согласно Правилам (ПБ 03-576-03). В теплообменном аппарате КИП являются термометры, манометры, измерительные диафрагмы. На всасывающей линии воды устанавливают приемный клапан и задвижку (для отключения насоса). На нагнетательной – обратный клапан, регулирующую задвижку, а также вентиль залива насоса водой перед пуском, манометр. Шкала манометра выбирается таким образом, чтобы рабочее давление составляло 3/4 предела измерений данного манометра. Диаметр манометра должен быть не менее 100 мм при установке на высоте до 2 м от уровня пола. Температура в месте установки манометра не должна превышать 600С. Манометр устанавливается строго вертикально. Обратный клапан и манометр устанавливают за насосом на нагнетательной линии воды. Термометры устанавливают в специальные гильзы, которые расположены в штуцерах на входе и на выходе воды. При автоматическом управлении необходима установка манометров как прямого действия (на теплообменнике), так и непрямого действия (на пульте). Если манометр находиться на высоте 2-5 м от пола, где находиться теплообменный аппарат, то и диаметр манометра – 250 мм. Манометры и термометры допускаются к эксплуатации после прохождения технического освидетельствования. Для измерения температуры теплоносителей рассчитываемого теплообменного аппарата будут использоваться технические ртутные термометры ТТ с пределами измерения 0-160 0С. Давление воды будет измеряться манометрами типа МТ (механическими показывающими и самопишущими манометрами с одновитковой трубчатой пружиной) с пределами измерений 0-1,6 МПа. Для измерения расхода теплоносителей будет использоваться диафрагма типа ДБ, сигнал с диафрагмы идет на дифманометр ДСЭР (сильфонный дифманометр). ТРЕБОВАНИЯ «РОСТЕХНАДЗОРА» Основные требования к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам изложены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03). Конструкция аппаратов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы, указанного в паспорте, и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования и ремонта. Для поддержания экономичной и безотказной работы теплообменных аппаратов необходим регулярный контроль за состоянием отдельных элементов оборудования, определение фактических показателей работы аппаратов и сопоставление их с нормативными, анализ причин ухудшения показателей работы и их оперативное устранение. Определение фактических значений эксплуатационных показателей эффективности работы аппаратов производится на основании данных гидравлических испытаний. Гидравлическому испытанию подлежат все аппараты после их изготовления. Пробное давление Рпр при гидравлическом испытании определяется по формуле:  где Р - расчетное избыточное давление, МПа;  - допускаемые напряжения для материала соответственно при +20°С и расчетной температуре t, МПа (кгс/см2). Испытание проводят чистой водой с температурой не ниже 5оС и не выше 40оС, которую закачивают с помощью гидравлического насоса в аппарат. Давление следует поднимать равномерно до достижения пробного. Скорость подъема давления и время выдержки под пробным давлением принимается согласно Правил (ПБ 03-576-03). Давление при гидравлическом испытании контролируется манометрами. Количество манометров и их класс точности принимается согласно Правил (ПБ 03-576-03). После выдержки под пробным давлением давление снижают до расчетного, при котором производят визуальный осмотр наружной поверхности, разъемных и сварных соединений. Не допускается обстукивание аппарата во время испытаний. После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения отсутствуют: падение давления по манометру; пропуски испытательной среды (течь, потение, пузырьки воздуха или газа) в сварных соединениях и на основном металле; признаки разрыва; течи в разъемных соединениях; остаточные деформации. Корпус аппарата и его элементы, в которых при испытании выявлены дефекты, после их устранения подвергаются повторным гидравлическим испытаниям пробным давлением.Периодичность технических освидетельствований и гидравлических испытаний также устанавливается Правилами [8]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Стандартные кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего назначения (каталог). – М.: ЦМНТИХимнефтемаш, 1988. Теплообменники энергетических установок: Учебник для вузов / Аронсон К.Е. [и др.] // под ред. Ю.М. Бродова. Екатеринбург: Изд-во «Сократ», 2002. – 968 с. Лебедев П.Д. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий (курсовое проектирование)/ П.Д. Лебедев, А.А. Щукин. – М.: Энергия, 1970. – 408с. Лащинский А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры/А.А.Лащинский, А.Р.Толчинский.-Л.: Машиностроение, 1970- 752с. ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Госгортехнадзор РФ, 2003. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. М. Госэнергоиздат. 1959. 414с. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. 560 с. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. СНиП 41-03-2003. СПб.: Изд-во ДЕАН, .- 64 с. |