расчет кожухотрубчатого теплообменника

По табл. 4.9 [2] плоские приварные фланцы имеют следующие размеры :Dв = 600 мм, Dф = 720 ммDб = 680 ммD1 = 644 ммD2 = 608 ммН = 25 ммd = 23 ммБолты М 20 в количестве 20 штук.Крышки теплообменника с помощью фланцев, выбранных в п. 4, присоединяются к трубным решеткам корпуса, имеющим фланцевые окончания с размерами, равными размерам крышек. Предварительную толщину трубной решетки рассчитываем по формуле H ≥ h + S1 = 25 + 3 = 28 ммПринимаем Н = 30 мм.В качестве материала прокладок для уплотнения крышек с корпусом принимаем резину ТМКЩ , выпускаемую по ГОСТ 7338-90, работающую с кислотами и щелочами. Толщина прокладки S = 3 мм. Внутренний диаметр прокладки равен Dв = 600 мм, наружный - D1 = 644 мм (принимается по размерам привалочных поверхностей фланца).Определяем расчетную длину болтов lб , мм, крепящих крышки к корпусу теплообменника по формулеlб = h + Н + S + m + 0,25d ,где h = 25 мм – высота тарелки фланца;Н= 30 мм – толщина трубной решетки;S = 3 мм – толщина прокладки;m = 16 мм – высота гайки М20 по ГОСТ 5915-70;d = 20 мм – номинальный диаметр болта.lб = 25 + 30 + 3 + 16 + 0,25 ∙ 20 = 79 ммПринимаем lб = 80 мм. Болт М20х80.58 ГОСТ 7798-70.Выбираем сортамент теплопередающих труб по табл. 4.16 [2]. При этом учитывается давление среды на трубу, коррозионная активность среды. В нашем случае давления нет, среда агрессивная. Принимаем трубы из коррозионностойкой стали Труба Ø 20х2 – 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81.Трубы крепим в трубных решетках развальцовкой. При dн = 20 ÷ 40 диаметр трубы после развальцовки находим по формуле d = (1,02 ÷ 1,16) dнd = 1,02 ∙ 20 = 20,4 ммОпределяем параметры штуцеров теплообменника.Сортамент труб для штуцеров определяем по табл. 4,16 [2]. В нашем случае: - штуцеры корпуса аппарата Ду200 мм – Труба 219х8,5 ГОСТ 8734-75,- штуцеры крышек Ду150 мм – Труба 159х6 – 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81. Конструкцию и размеры фланцев штуцеров определяем в зависимости от условного давления Ру по табл. 4.19 [2]. Применяем плоские приварные фланцы на Ру = 0,3 МПа. Размеры фланцев сведены в таблицу 5.1.Таблица 5.1Ду,ммРу,МПаDФ,ммDб,ммD1,ммD2,ммh,ммh1,ммd,ммn,шт.Диаметрболтов1500,3260225202159163188М162000,3315280258219183188М16Вылеты штуцеров определяем по табл. 4,18 [2]:- для Ду150 мм – 155 мм,- для Ду200 мм – 160 мм .Расстояние штуцеров от трубных решеток α, мм, определяем по формуле α = (1,5÷1,7) dн, но не менее 50 мм между сварными швами. Для штуцеров- Ду200 мм : α = 330 мм, - Ду150 мм : α = 250 мм.Опоры теплообменника конструируем в соответствии с рекомендациями раздела 4.6 «Методических указаний» № 887. Применяем боковые опоры (опорные лапы). Количество опор принимаем равным четырем. Определяем размеры боковых опор по приведенным к внутреннему диаметру соотношениям:Dб = 1,2 Dв = 720 ммh = 0,2 Dв = 120 ммH = 0,3 Dв =180 ммв = 0,15 Dв = 90 ммB = 0,2 Dв = 120 ммS = 4 ммL = 0,15 Dв = 90 ммПри этом расположение лап по высоте аппарата выполняется в средней части корпуса, но не ближе 1/5 длины корпуса от его краев. Диаметр фундаментных болтов М30 и отверстий под них Ø 35 выбираем по табл. 4.22 [2].Заключение В ходе проделанной работы, был рассчитан и подобран стандартный теплообменник, можно сделать вывод, что выбранный теплообменник являться экономически целесообразным для охлаждения ксилола.Библиографический список1. Основные процессы и аппараты химической технологии (Под редакцией Ю.И. Дытнерского – Москва, Химия, 1983 г.) – Пособие по проектированию2. Н.Ю. Смирнов и др. Разработка конструкции химического аппарата и его графической модели (чертежа общего вида). Методические указания № 887, Иваново, 2004 г.3. Лебедев В.Я. и др. Расчет и проектирование теплоиспользующего оборудования. Методическое пособие кафедры, Иваново, 1992 г.4. М.И. Пасманик, Б.А. Сасс-Тисовский, Л.М. Якименко. Производство хлора и каустической соды. Справочник, Москва, издательство «Химия», 1966 г.5. К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л. Химия, 1987 г.