Расчет кожухотрубчатого теплообменника. Технологический и механический расчет, страница 4

где

Реакцию прокладки определяем по формуле:

                   (3.20)

где m = 2,5 – для фторопласта;

b₀ – эффективная ширина прокладок.

b₀ = 0,5 ∙ b_п (b_п принимаем равной 14 мм. по ОСТ 26-373-78).

b₀ = 0,5 ∙ b_п = 0,5 ∙ 14 = 7 мм.

.

Болтовая нагрузка в условиях монтажа до подачи внутреннего давления:

F_б = 0,5∙π∙Dср∙b₀∙q,            (3.21)

где q = 10 МПа для  прокладки из фторопласта.

F_б = 0,5∙3,14∙0,65∙0,007∙10=0,07МН.

Проверка прочности осуществляется по условию:

                              (3.22)

где [σ_б]₂₀ = 130 МПа – допускаемое напряжение для болтов из стали ВСт5;

n_б = 28 – количество болтов;

f_б = 2,35 ∙ 10^-4 м² – площадь поперечного сечения болта по ОСТ 26-373 – 78.

10,64 МПа ≤ 130 Мпа.

Условие прочности при монтаже выполняется.

Условие прочности неметаллической прокладки из фторопласта:

                                 (3.23)

где [σ_пр] = 40 МПа – для прокладки из фторопласта.

2,45 МПа ≤ 40 МПа.

Условие прочности выполняется.

3.3 Характеристики кожухотрубчатого теплообменника

В таблице 3.4  показаны итоговые параметры теплоносителей и характеристики рассчитанного кожухотрубчатого теплообменника.

Таблица 3.4 - Характеристики теплообменного аппарата

Наименование характеристики, параметра	Обозначение	Единица измерения	ТВГ	Вода
Параметры  теплоносителей
Массовый расход	Gm	кг/ч	37 000	90 000
Объемный расход	Gv	м3/ч	45	90
Температура входа	tн	0С	200	25
Температура выхода	tк	0С	90	49,8
Плотность	ρ	кг/м3	830	996
Вязкость кинематическая	γ	м2/с	0,000004226	0,000000801
Теплоёмкость	с	Дж/(кг∙К)	2289	4178
Теплопроводность	λ	Вт/(м∙К)	0,140	0,616
Температурный напор	tср	0С	101,7
Тепловые и гидравлические характеристики
Теплопроизводительность	Q	МВт	2,6
Коэф. теплоотдачи	α	Вт/(м2∙К)	575,3	3937,5
Коэф. теплопередачи	k	Вт/(м2∙К)	315,9
Поверхность теплообмена	F	м2	80,7
Запас поверхности		%	16,5
Скорости потоков	ν	м/с	0,81	0,8
Потери давления	Δp	кПа	22,8	31
Основные размеры аппарата
Диаметр аппарата	D	мм	600
Количество ходов		шт	4
Количество труб в ходу	N	шт	44
Длина трубного пучка	L	мм	6000
Количество секций	n	шт	1
Диаметр трубы наружный	dн	мм	25
Толщина стенки трубы	s	мм	2
Патрубки входы и выхода	dу	мм	100	150