Выбор конструкционных материалов для проведения реконструкции

При условии того, что конденсатор работает с неагрессивной средой,

для изготовления его обечайки выбираем листовую конструкционную сталь

марки ВСт3кп2 в соответствии с ГОСТ 380-2005.

Для изготовления трубок применили конструкционную сталь

Х18Н10Т, в соответствии [7, таб. 2.1].

Расчёт и подбор размеров штуцеров для входа и выхода используемых

Теплоносителей.

Рис.2.1 Схема штуцера.

1- Фланец;

2- Патрубок.

Определение и подбор патрубков для входа и выхода воды.

Для подвода и отвода хладагентов и теплоносителей диаметр

условного прохода патрубков (внутреннего диаметра штуцеров)

рассчитывается исходя из уравнения массового расхода:[8]

G = ρω

шт

πd

вн.шт 2

. (2,15)

Из уравнения (2,15) выразим d

вн.шт

:

d

вн

= √

π 4G

∙ ρ ∙ ω

шт

. (2,16)

Упростив уравнение (2,16), получим формулу для вычисления условного

диаметра прохода патрубков:

d

вн

= √

0,785 V

∙ ω

шт

, (2,17)

где

V =

G ρ

;

V- объёмный расход теплоносителя,

м с

;

G- массовый расход теплоносителя,

кг с

;

ρ- плотность теплоносителя,

м3 кг

;

ω

шт

- скорость теплоносителя,

м с

.

Для того, чтобы провести расчёт диаметра штуцера, нужно найти

объёмный расход теплоносителя:[5]

V =

G ρ

. (2,18)

Воспользуемся справочными данными [5,табл. ХХХIX] для определения

плотностей воды на подводе и отводе в патрубках при соответствующих

температурах:

температура охлаждающей воды на входе t

вх

= 14°С, найдём плотность:

кг ρ

14°С

= 999

м3

;

температура охлаждающей воды на выходе t

вх

= 22°С, найдём плотность:

ρ

22°С

= 998

м3 кг

.

Теперь вычисляем диаметры штуцеров на подводе и отводе из трубного

пространства.

Для входа:

находим общий объёмный расход теплоносителя, по формуле (2,18):

V =

265,2 999

м3 с

.

Скорость воды в штуцерах ω

шт

= 0,27

= 2,8 м/с. Принимаем ω

шт

= 3 м/си получим

(2,17):

d

вн.тр.вх

= √

0,7853 0,27

∙ 3

;

d

вн.тр.вх

= 0,3357 м.

Из справочных данных [2,табл.2] нормального ряда условных

диаметров подбираем до ближайшего большого размера:

d

вн.тр.вх

= 350 мм.

Выбираем штуцера с плоскими фланцами и тонкостенными

Патрубками[7, с. 661]:

Штуцер 350-6-295ВСт 3Сп4-10;

Фланец 350-6 ГОСТ 1255-67, ОСТ-26-1404-76.

Для выхода:

Находим общий объёмный расход теплоносителя, по формуле (2,18):

V =

265,2 998

= 0,27

м3 с

.

Теперь рассчитаем диаметр патрубка на выходе из конденсатора:

0,27 d

вн.тр.вых

= √

0,7853 ∙ 3

;

d

вн.тр.вых

= 0,3357 м.

Из справочных данных [2,табл.2]нормальногорядаусловныхдиаметров

подбираем до ближайшего большого размера: d

вн.тр.вых

= 350 мм.

Выбираем штуцера с плоскими фланцами и тонкостенными патрубками:

Штуцер 350-6-295ВСт 3Сп4-10;

Фланец 350-6 ГОСТ 1255-67, ОСТ-26-1404-76.

Определение и расчёт размеров штуцеров для входа паров изобутана и

вывода конденсата.

Из источников справочных материалов (таблица, стр. 889, [5]), определяем

плотность конденсата и паров изобутана при рабочем давлении в системе

Р

раб

=5,5 кгс/см2.

Плотность паров изобутана на входе в конденсатор определяем:

ρ

iС 5,5 4

= 2,25

м3 кг

.

Плотность конденсата на выходе из конденсатора определяем:

ρ

iС

Н

5,5

Н

конд

= 553

м3 кг

.

Исходя из справочных данных [2,С. 37] принимаем скорость паров

углеводородов в заводских трубопроводах, равной:

ω

пар

= 15

м с

;

Найдём объёмный расход по парам изобутана, согласно (2,18):

V

iC

=

2.25 2.4

;

V

iC

H

м3 с

.

Посчитаем диаметр патрубка на входе паров в межтрубное пространство

конденсатора, согласно (2,17):

H

= 1,1

1,1 d

вн.меж.вх

= √

0,7853 ∙ 15

;

d

вн.меж.вх

м3 с

.

Подбираем d

вн.меж.вх

= 0,38

= 400 мм.

Выбираем штуцера с плоскими фланцами и тонкостенными патрубками:

Штуцер 400-6-295ВСт 3Сп4-10;

Фланец 400-6 ГОСТ 1255-67, ОСТ-26-1404-76.

Найдём диаметр патрубка на выходе конденсата из межтрубного

пространства конденсатора:

Найдём объёмный расход конденсата, согласно (2,18):

V

конд

=

553 2.4

;

V

конд

= 0,00434

м3 с

.

Примем скорость движения конденсата углеводородов в заводских

трубопроводах равной:

ω

конд

= 0,8

м с

.

Вычислим диаметр патрубка на выходе конденсата из межтрубного

пространства конденсатора, согласно (2,17):

d

вн.меж.вых

= √

0,7853 0,00434

∙ 0,8

;

d

вн.меж.вых

= 0,083 м.

Из справочных данных [2,табл. 2] нормального ряда условных диаметров

подбираем до ближайшего большого размера:

d

вн.меж.вых

= 100 мм.

Выбираем штуцера с плоскими фланцами и тонкостенными патрубками:

Штуцер 100-6-180ВСт 3Сп4-10;

Фланец 100-6 ГОСТ 1255-67, ОСТ-26-1404-76.

Рис.2.2Схема фланца.