Расчет подогревателя низкого давления
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
ки роликов в трубку 5 вращают веретено воротком, время от времени подавая его вперед подвинчиванием нажимной втулки 2. При изготовлении и монтаже трубчатой теплообменной аппаратуры широко используются механические вальцовки и ряд других механизмов и приспособлений с электрическим, пневмоническим и гидравлическим приводом. Для обеспечения необходимой степени развальцовки применяются автоматические устройства, ограничивающие крутящий момент или степень развальцовки.
Отверстия в трубной доске обычно выполняют на 0,2…0,3 мм больше наружного диаметра трубки, а их края раззенковываются или закругляются. Развальцовка производится на неполную толщину трубной доски, так как можно или подрезать трубку с внутренней стороны доски или раздать её, что затруднит смену. Выступающие концы трубок подрезаются на одинаковую высоту (2…3 мм).
Крепление трубок развальцовкой обоих концов получило повсеместное распространение из-за значительных преимуществ: гидравлическая плотность соединений, простота и дешевизна изготовления, простота и удобство в эксплуатации.
1.6 Разбивка трубок
Разбивка трубок (расположение в пучке) определяется шагом и характером (способом) разбивки.
Шаг трубок t, т.е. расстояние между осями соседних трубок, обычно выбирают возможно меньшим для сокращения размеров аппарата и увеличения скорости теплоносителя в межтрубном пространстве, если это не вызывает чрезмерного гидродинамического сопротивления.
Минимальная величина шага лимитируется методом крепления трубок в трубной доске и ее ослаблением отверстиями для трубок, а иногда - образованием отложений в межтрубном пространстве. Минимальный шаг обычно принимают при развальцовке t = (1,25…1,3) dн, при сальниковом креплении t = dн + 9 мм, при сварке t = 1,25dн. Удобно пользоваться понятием относительного шага, т.е. отношением шага разбивки к наружному диаметру трубки ? = t/dн. При вальцовочном соединении относительный шаг бывает обычно в пределах ? = 1,3…1,6. В некоторых аппаратах при невысоких давлениях теплоносителей относительный шаг может принимать несколько меньшее значение.
Анализ современных конструкций показывает, что минимальный относительный шаг ? = 1,25…1,3 можно использовать только в аппаратах, рассчитанных на небольшое давление (до пробного давления порядка 0,5 МПа). С возрастанием давления (до пробного давления 9 МПа) это соотношение следует увеличивать до ? = 1,4…1,6.
Способ разбивки трубок имеет весьма существенное значение. В теплообменных аппаратах применяются следующие разбивки трубок (рис. 1.6): шахматная и частный ее случай - треугольная (ромбическая); коридорная и частный ее случай - квадратная; по концентрическим окружностям; радиальная (встречается только в сочетании с другими методами разбивки).
Шахматная разбивка (рис. 1.6а) определяется величиной поперечного шага t1 и продольного t2 или же относительным поперечным шагом ?1 = t1/dн, продольным ?2 = t2/dн и диаметром dн. Вместо продольного шага t2 иногда используют диагональный шаг. Он равен
Рисунок 1.6 -- Разбивка трубок:
а -- шахматная; б -- треугольная; в -- коридорная;
г - квадратная; д -- по концентрическим окружностям;
е -- треугольная в круглом корпусе; ж -- радиальная
Частным случаем шахматной разбивки является треугольная разбивка (рис. 1.6б), когда оси трубок размещаются в вершинах равносторонних треугольников, сторона которых равна шагу t. Эту разбивку называют также ромбической, так как каждые четыре соседние трубки лежат в вершинах ромба, короткая диагональ которого равна его сторонам. Треугольная разбивка наиболее распространена, главным образом из-за компактности, т.е. возможности при одном и том же шаге разместить на единице площади трубной доски наибольшее число трубок и иметь в единице объема наибольшую поверхность теплообмена.
Коридорная разбивка (рис. 1.6в) характеризуется величиной поперечного t1 и продольного t2 шагов или же относительными шагами ?1 и ?2 и dн. Частным ее случаем является квадратная разбивка (рис. 1.6г), когда оси трубок расположены в вершинах квадрата со стороной, равной шагу t. Квадратная разбивка применяется значительно реже треугольной из-за меньшей удельной поверхности теплообмена при том же шаге и диаметре трубок, т.е. худшего использования объема аппаратов.
Разбивка по концентрическим окружностям (рис. 1.6д), расположенным одна от другой на расстоянии шага t (считая по радиусу). Разбивка трубок по этим окружностям делается обычно с тем же шагом t, который приходится несколько округлять (в большую сторону) для равномерного распределения трубок по каждой окружности. Этот метод разбивки имеет тот же недостаток, что и квадратная. Преимущество по сравнению с треугольной и квадратной разбивкой состоит в более равномерном заполнении сечения вблизи стенок круглого корпуса (ср. с рис. 1.6е). Поэтому указанный метод разбивки применяется при движении жидкости или неконденсирующихся газов вдоль трубок в межтрубном пространстве круглого сечения.
Радиальная разбивка (рис. 1.6ж), когда трубки располагаются на пересечении расположенных под одинаковыми углами радиусов с несколькими концентрическими окружностями. Расстояние между этими окружностями и шаг разбивки на первой (наименьшей) окружности обычно принимаются равными заданному шагу t. На следующих окружностях шаг больше. Этот метод разбивки применяется иногда при движении конденсирующегося пара от периферии к центру трубного пучка как в конденсаторах, так и в нек?/p>