Расчет спирального аппарата подогрева воды

Рис. 5. Эскиз корпуса.

 

2). Масса спирали:

;

Z –полезная длина спирали, м;

 высота корпуса, м;

 толщина спирали, м;

 плотность стали, кг/м³;

 

 

3). Масса крышки:

Объем полого шара:

 

Д₁=Д_н=0,373 м;

Д₁=Д_в=0,370 м;

 

4). Масса днища:

 

R₂ – радиус днища = ½ диаметра фланца;

 толщина днища;

 плотность стали.

 

5). Масса воды:

 

 

 внутренний радиус  корпуса;

Н – высота корпуса;

 плотность воды.

 

 

6). Масса фланцев:

 

 

 

 

 

Принимаем n=2 опоры.

Нагрузка, приходящаяся на одну опору:

 

 

Примем:

k=0,5;   m=0,1;    а=0,1 м;     Q=0,0024333 мН;     l=0,1 м

 

 

При     k=0,53;        .

Принимаем k=0,5.

 

5.4. Гидравлический расчет.

Целью гидравлического расчета  является определение потерь давления (напора) теплоносителя при прохождении  через аппарат и выбор средств для транспортировки теплоносителя.

Потери давления складываются из потерь давления на преодоление трения теплоносителя  о стенки прямолинейных участков каналов  и потерь давления на преодоление местных сопротивлений

 

,

 при этом

 

коэффициент гидравлического  трения;

l – длина прямолинейного участка при движении теплоносителя через аппарат, м;

 эквивалентный диаметр канала, м;

 скорость движения теплоносителя, м/с;

 удельный вес теплоносителя, кг/м³.

.

 

                                    

                               

                                           

 

 

 

Потери  давления на преодоления местных  сопротивлений определяем по формуле:

 

 

1). Внезапное расширение:

 

 

 

 

2). Внезапное сужение:

 

 

 

По таблице «6» находим  коэффициент местного сопротивления  при внезапном сужении.

При        

3). Внезапное расширение:

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5 Расчет тепловой изоляции.

В нашем спиральном теплообменнике пар подается через патрубок, приваренный  к крышке. Наибольшая потеря тепла  в теплообменнике будет происходить через крышку. Значит, принимаем решение изолировать крышку теплообменного аппарата.

 

 

Принимаем:

 

Площадь выпуклой крышки:

 

 

 внутренний радиус  крышки.

1). Потери тепла без изоляции:

 

Рассчитаем процент потери тепла  в окружающую среду:

680460 – 100 %;                                

462,47 – х %.

2). Потери тепла с изоляцией:

 

Рассчитаем процент потери тепла  в окружающую среду:

680460 – 100 %;                                

69,34 – х %.

 

 

 температура пара;

 температура воздуха.

В качестве изоляционного материала  выбираем асбест, как самый дешевый  и самый надежный изоляционный материал.

 

Изолируемый материал сталь:

 

 

 

 

 

 

Толщина изоляции велика, заменим  изоляционный материал. Возьмем стеклянную вату.

 

 

 

6. Литература

.

1. Учебное пособие по выполнению домашних заданий «Процессы и аппараты в пищевых производств». Авторы: доц. Михеева Н.С., доц. Горбатюк В.И. асс. Васильева А.С., асс. Лазарев В.Д. МВ и ССО РСФСР Московский технологический институт пищевой промышленности, Москва, 1972 год.

2. Бакластов А.М., Горбенко В.А, Удыма П.Г., «Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок», Москва, Энергоиздат, 1981 год.

3. «Основные процессы и аппараты  химической технологии» Пособие  по проектированию под ред.  Докт. Тех. Наук проф. Ю.И. Дытнерского Москва, «Химия», 1983 год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формат	Зона	Поз.	Обозначение			Наименование	Кол.					Прим.
						Документация
						Сбор. Чертеж
						Детали
		1	00.00.001			Крышка	1
		2	00.00.002			Патрубок	4					Ст.3
		3	00.00.003			Крышка	1					Ст.3
		4	00.00.004			Прокладка						Резина
						Станд. изделия
		5	00.00.005			Болт М20-24 ГОСТ 7808-70	24
		6	00.00.006			Болт М12-34 ГОСТ 7808-70	8
		7	00.00.007			Гайка М20 ГОСТ 5915-70	24
		8	00.00.008			Гайка М12 ГОСТ 5915-70	8
		9	00.00.009			Гайка М10 ГОСТ 5915-70	4
		10	00.00.0010			Болт М10-32 ГОСТ 7808-70	4
		11	00.00.0011			Фланец ГОСТ 1255-54	4
		12	00.00.0012			Фланец ГОСТ 1255-64	3
						00.00.000     П3
Изм.	Лист.	№ докум.		Подп.	Дата	Подогреватель спиральный	Лит.			Лист		Листов
Разработ.		Баратов В.Г.								21		21
Пров.		Плаксин. Ю.М.
Т.контр.
Зав. сект.
Утв.