Разработка конструкции теплообменника для охлаждения влажного газа
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? газ с температурой 500С. В результате процесса теплообмена охлаждается влажный природный газ, который выходит из штуцера Б трубного пространства нижнего теплообменника, а осушенный газ- из штуцера Г межтрубного пространства верхнего теплообменника.
.2 Принципиальная схема, техническая характеристика изделия. Определение группы аппарата
А- вход влажного газа
Б- выход влажного газа
В- вход осушенного газа
Г- выход осушенного газа
Рисунок 1.1 Принципиальная схема
Таблица 1.1 Техническая характеристика
ПараметрыНаименование пространстваКорпусТрубное пространство123Рабочее давление, МПа (кг/см2)9,0 (90)16,0 (160)Расчетное давление, МПа (кг/см2)9,0 (90)16,0 (160)Максимально допустимая рабочая температура стенки, 0С5050Минимально допустимая отрицательная температура стенки, 0С -60 -60Расчетная температура стенки, 0С100100Наименование рабочей средыПриродный осушенный газПриродный влажный газХарактеристика рабочей среды: а) вредность- класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 б) пожароопасная в) взрывоопасная г) максимальная температура, 0С д) минимальная температура, 0С 4 да да 50 - 4 да да 50 -Внутренний объем, м38,38,4Поверхность теплообмена, м21390Максимальная масса аппарата при гидроиспытании, кг89650Максимально допустимая разность температур трубы- корпус, 0С 20Допустимая сейсмичность района установки аппарата, не более балл 6Срок службы, лет20Число циклов нагружения за весь срок службы1000Прибавка для компенсации коррозии(эрозии), мм24
Исходя из характеристики рабочей среды, а именно вредности, пожароопасности, взрывоопасности, присваиваем 1 группу аппарата по ОСТ 26-291-94, как для трубного, так и для межтрубного пространства [ 1] с.6.
.3 Выбор материала элементов изделия. Мероприятия по защите от коррозии
При выборе материалов для изготовления аппарата (сборочных единиц, деталей) должны учитываться: расчетное давление, температура стенки (минимальная отрицательная и максимальная расчетная), химический состав и характер среды, технологические свойства и коррозионная стойкость материалов. Также при выборе материалов для сосудов и аппаратов, устанавливаемых на открытых площадках или в не отапливаемых помещениях, необходимо учитывать:
абсолютную минимальную температуру наружного воздуха данного района, если температура стенки сосуда, находящегося под давлением, может стать отрицательной от воздействия окружающего воздуха;
б) среднюю температуру воздуха наиболее холодной пятидневки данного района с обеспеченностью 0,92, если температура стенки сосуда, находящегося под давлением, положительна.
Учитывая вышеизложенное и то, что проектируемый аппарат устанавливается в северных районах России, то для изготовления основных деталей (трубчатки, камер ) следует взять низколегированную сталь 09Г2С-8.
Сталь 09Г2С ГОСТ 5520-79.
Назначение - различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +4250С под давлением [ 2] с.106.
Таблица 1.2 Химический состав 09Г2С, в процентах
СSiMnCrNiCuPSAsNНе болееНе более0.120.5-0.81.3-1.70.300.300.300.0350.0400.080.08
Таблица 1.3 Механическая свойства стали 09Г2С
Состояние поставкиСечение, ммs0,2sВd5(d4) %КСU, Дж/см2 при температуре испытании, 0СМПаНе менее+20-40-70листы и полосысв. 30 до 60 вкл285450215934-
Технологические свойства.
Температура ковки, 0С: начала 1250, конца 850.
Свариваемость - сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.
Обрабатываемость резанием- в нормализованном, отпущенном состоянии sВ=520 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости- не склонна.
Для изготовления патрубков фланцев и труб трубчатки применяется сталь 10Г2.
Сталь 10Г2 ГОСТ 4543-71.
Назначение - крепежные и другие детали, работающие при температуре от -700С под давлением [ 2] с.168.
Таблица 1.4 Химический состав стали 10Г2, в процентах
С SiMnCrNiCuPSНе более0,07-0,150,17-0,371,2-1,60.300.300.300.0350.035
Таблица 1.5 Механическая свойства стали 10Г2
Состояние поставкиСечение, ммs0,2sВd5yКСU Дж/см2НВМПа%Не менееНе болееПоковкиДо100215430245354123-167Трубы бесшовные-26547021--197
Технологические свойства.
Температура ковки, 0С: начала 1250, конца 800-780. Заготовки сечением до 100мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость - сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.
Обрабатываемость резанием - в нормализованном, отпущенном состоянии sВ=520 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости - не склонна.
Коррозия- это разрушение металлических материалов, происходящее под химическим воздействием окружающей среды. Уже известно множество способов защиты металлов от коррозии. В частности производят замену материалов, подвергаемых коррозии, на коррозионно-стойкие. Также применяются различные лакокрасочные покрытия, еще покрывают открытые части тонким слоем хрома или никеля.
В проектируемом аппарате среды в трубном и межтрубном пространствах не обладают коррозионной активностью по отношениям к низколегированным сталям. Поэтому для изготовления всех частей аппарата, в том числе и соприкасающихся с теплоносителями, можно применять стали марок 09Г2С и 10Г2.
Также в п.1.5 (проверочные расчеты) следует предусмотреть прибавки для компенсации коррозии. Так как в корпусе проходит осушенный природный газ , то прибавку принимаем 2мм (0,1 мм в год). В трубном пространстве находится влажный природный газ, коррозионная активность которого немного выше. Прибавку на коррозию принимаем 4 мм (по 0,2 мм в год).
Для защиты от атмосфе?/p>