Кожухотрубный теплообменник

4.5.           Опоры аппарата.

Максимальная масса аппарата:

Gmax = Ga+Gв = 3130+1696 = 4826 кг = 0,047 МН,

где Ga = 3130 кг – масса аппарата [2 c.56]

      Gв – масса воды заполняющей аппарат.

Gв = 10000,7850,6026 = 1696 кг

Принимаем, что аппарат установлен на двух опорах, тогда нагрузка приходящаяся на одну опору:

Gоп = 0,047/2 = 0,024 МН

По [5 c.673] выбираем опору с допускаемой нагрузкой 0,025 МН.

5. Гидравлический расчет

6.1. Скорость воды в трубах:                                                                                      

wтр = G2z/(0,785dвн2n2) = 10,954/(0,7850,0212206998) = 0,62 м/с.

6.2. Коэффициент трения:

,

        где е = /dвн = 0,2/0.025 = 0,0095 – относительная шероховатость,

               = 0,2 мм – абсолютная шероховатость.

 = 0,25{lg[(0,0095/3,7)+(6,81/12898)0,9]}-2 = 0,041.

6.3.           Скорость воды в штуцерах:

wшт = G2/(0,785dшт22) = 10,95/(0,7850,102998) = 1,40 м/с

6.4.           Гидравлическое сопротивление трубного пространства:

= 0,0416,040,622998/(0,0212) + [2,5(4-1)+24]0,622998/2 + 31,402998/2 =

= 14895 Па

6.5. Подбор насоса для воды.

        Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом:         

Q2 = G2/2 = 10,95/998 = 0,011 м3/с,

Н = Ртр/g + h = 14895/9989,8 + 6 = 7,5 м.

        По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х45/21, 

        для которого Q = 1,2510-2 м3 и Н = 13,5 м [2 c.38].

6.6.   Скорость раствора в межтрубном пространстве:                                                                                      

wмтр = G1/(Sмтр1) = 5,56/(0,0451335) = 0,09 м/с.

6.7.           Скорость раствора в штуцерах межтрубного пространства:

wшт = G1/(0,785dшт22) = 5,56/(0,7850,0821335) = 0,83 м/с

6.8.           Гидравлическое сопротивление межтрубного пространства:

,

           где х = 18 – число сегментных перегородок [2 c.56],

                  m – число рядов труб.

m = (n/3)0,5 = (206/3)0,5 = 8.

Рмтр = 8(18+1)13350,092/(223400,2) + 1,51813350,092/2 + 313350,832/2 =

= 1700 Па.

6.9.  Подбор насоса для кислоты.

        Объемный расход воды и напор, развиваемый насосом:         

Q1 = G1/1 = 5,56/1335 = 0,0042 м3/с,

Н = Ртр/g + h = 1700/13359,8 + 6 = 6,3 м.

        По объемному расходу и напору выбираем центробежный насос Х20/31, 

        для которого Q = 5,510-3 м3 и Н = 18,0 м [2 c.38].

          Литература

1.                  Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу

          про­цессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.

2.                  Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по   

          проектированию/ Под ред. Ю.И.Дытнерского. М.:Химия, 1983. 272 с.

3.                  Теплофизические свойства газов, растворителей и растворов солей.    

          Справочник /Сост. Е.М.Шадрина и др. Иваново. 2004.

4.                  Разработка конструкции химического аппарата иего графической мо

         дели. Методические указания. – Иваново, 2004.

5.                                    Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы  конструирования и расчета 

           химической аппаратуры – Л. «Машиностроение», 1975.