Тепловой расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа, страница 7

f - площадь внутреннего поперечного сечения патрубка, м².

f=0,25×p×d_вн,

d_вн - внутренний диаметр патрубка, м.

Таким образом:         d_вн=.

5.7.1 Гидравлический расчет патрубков входа и выхода нагреваемой воды

Скорость воды внутри патрубка из расчета W=1¸3 м/с назначим равной W=2,5 м/с.

d_вн==0,148 м =148 мм.

Исходя из полученного значения d_вн=148 мм, назначим диаметр условного прохода d_у=150 мм.

Для патрубков выбираем трубы стальные бесшовные Æ159´5, таблица 3.5[6].

5.7.2 Гидравлический расчет патрубка входа греющего пара

Скорость пара внутри патрубка из расчета W=40¸75 м/с назначим равной W=50 м/с.

Плотность пара r₁, кг/м³, определяется по формуле:

r₁=(u₁¢)^-1, где       u₁¢ - удельный объем насыщенного пара, по таблице I[2], с учетом температуры t_н=147,91 °С, примем u₁¢=0,42362 м³/кг.

r₁=(0,42362)^-1=2,361 кг/м³.

d_вн==0,1229 м = 122,9 м.

Исходя из полученного значения d_вн=122,9мм, назначим диаметр условного прохода d_у=125 мм.

Для патрубков выбираем трубы стальные бесшовные Æ133´4, таблица 3.5[6].

5.7.3 Гидравлический расчет патрубка выхода конденсата пара

Скорость конденсата пара внутри патрубка из расчета W=1¸3 м/с назначим равной         W=1,5 м/с.

Плотность конденсата пара r₁, кг/м³, определяется по формуле:

r₁=(u₁¢¢)^-1, где       u₁¢¢ - удельный объем перегретой воды, по таблице II-I[1], с учетом температуры t_н=147,91 °С, примем u₁¢=0,0010872 м³/кг.

r₁=(0,0010789)^-1=919,8 кг/м³.

d_вн==0,0394 м =39,4 мм.

Исходя из полученного значения d_вн=39,4 мм, назначим диаметр условного прохода d_у=40 мм.

Для патрубков выбираем трубы стальные бесшовные Æ45´2,5, таблица 3.5[6].

Подбор фланцев производим с учетом условного давления Р_у, в соответствии с  ГОСТ 12820-80 (таблица 21.10[5]).

С учетом условного давления Р_у выбираем фланцы плоские приварные ГОСТ 1255-54, материал фланцев - сталь 20 ГОСТ 1050-88*.

Вылеты l патрубков подбираем по таблице 25.1[5] с учетом условного давления Р_у.

Рисунок 5.1 Эскиз плоского приварного       фланца для трубопровода.

Эскиз плоского приварного фланца с штуцером представлен на рисунке 5.1.

Присоединительные размеры фланцев и вылеты патрубков приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Присоединительные размеры фланцев и вылеты патрубков.

6 Расчет опор аппарата

Максимальная нагрузка G_max, Н, воспринимаемая опорами аппарата равна силе тяжести аппарата, при заполнении его водой и определяется по формуле:

G_max»g×[М_О+2×М_Д+М_Ч+2×М_Р+4×m_а+i×m_т]+g×М_В, где       m_а – масса фланца аппарата, кг,

m_а»r₁×h×0,25×p×(D²-D_вн²),

D_вн – внутренний диаметр фланца для аппарата, м;

h – высота фланца обечайки, м;

r₁ – плотность стали, кг/м³, по таблице 2.21[5] принимаем r₁=7850 кг/м³;

D – внешний диаметр фланца для аппарата, м;

М_Р – масса трубной решетки, кг,

М_Р»0,25×p×(D²-i×d_o²)×S_p×r₁,

d_o – диаметр отверстий в трубной решетке под теплообменные трубки, м;

S_p – толщина трубной решетки, м;

М_Ч – масса приварных частей днищам, кг,

М_Ч»0,25×h¢×p×(D_вн²-(D_вн-S)²)×r₁,

S – толщина стенки цилиндрической обечайки, м,

h¢ - суммарная высота приварной части, м, конструктивно назначаем h¢=0,3 м;

М_Д – масса стандартного эллиптического днища, кг,

М_О – масса обечайки аппарата, кг,

М_О=0,25×l¢×p×(D_вн²-(D_вн-S)²)×r₁,

l¢ - высота обечайки аппарата, м;

m_т – масса теплообменной трубки, кг,

m_т=0,25×l×p×(d_н²-d_вн²)×r₂,