Обоснование параметров процессов и аппаратов при переработке с/х продукции

, м2,                                                    (8)

где              – плотность, кг/м3 /4/, кг/м3;

              – скорость, м/с, м/с.

м2

Количество трубок одного хода равно

, шт.                                              (9)

шт.

Принимаем количество трубок шт.

Найденное значение n1 округляют до ближайшего целого числа и уточняют значения υ и α2.

Расчётную длину трубок подогревателя определяют по формуле

, м,                                              (10)

где dр – расчётный диаметр трубок, принимаемый в зависимости от отношения α1 и α2, м.

м.

При α1α2

dр=0,5∙(dв+dн), м.                                             (11)

dр=0,5∙(0,02+0,025)=0,0225;

При α1<α2                                         dр = dв;

При α1>α2                                         dр = dв

При известной заданной длине трубок аппарата l  (обычно не более 4 м) число ходов в трубном пространстве

,  шт.                                             (12)

шт.

Округляя z1 до целого, желательно чётного числа, корректируют длину теплообменника l. При этом может потребоваться пересчёт α1 и  повторение  расчета  во втором  приближении (т. е. потребуется уточнение F).

Общее число трубок, размещаемое на трубной решетке,

, шт.                                             (13)

, шт.

Размещение трубок на решетке

Различают следующие способы размещения трубок (рисунок 1):

а – по вершинам правильных шестиугольников (или равносторонних треугольников);

б – по сторонам квадратов;

в – по концентрическим окружностям.

Применяем первый способ, для которого существуют следующие соотношения. Общее количество трубок в пучке

, шт,                                             (14)

где а – количество трубок, расположенных на стороне наибольшего шестиугольника, принимаем а=3 шт, шт ;

, шт,

Определение диаметров патрубков

Диаметр патрубков определяют по формуле

, м,                                             (15)

где               υср – скорость движения среды (для пара υп=20…40 м/с, для жидкости υж=0,5…1,5 м/с),  м/с.

Для пара:

м.

Для жидкости:

м.

Расход греющего пара

, кг/c                                   (16)

кг/c = кг/ч/

Внутренний диметр кожуха подогревателя:

                                            (17)

Найденное значение округляем до ближайшего стандартного ряда мм /4/.

Минимальная толщина трубчатой решётки равна:

, мм;                                   (18)

мм.

Принимаем толщину трубчатой решётки равной мм.

3. Охрана труда при обслуживании кожухотрубного теплообменника

Технические требования

1. Каждый пароводяной подогреватель оборудуется конденсатоотводчиком или регулятором уровня для отвода конденсата, штуцерами с запорной арматурой для выпуска воздуха и спуска воды и предохранительным устройством.

2. Емкостные водоподогреватели оборудуются предохранительными клапанами, устанавливаемыми со стороны нагреваемой среды, а также воздушными и спускными устройствами.

3. Подогреватели, греющей средой в которых является пар (пароводяные, паромазутные и т. п.), оборудуются устройствами, обеспечивающими заданный уровень конденсата в корпусах, или конденсатоотводчиками.

4. Эксплуатация теплообменных аппаратов при росте гидравлического сопротивления по тракту внутри трубок или по межтрубному пространству более чем на 25 % выше расчетного, указанного в паспорте завода-изготовителя, проекте или установленного испытаниями, не допускается.

5. Предохранительные устройства рассчитываются и регулируются так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа – не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств производится согласно действующему стандарту.

6. Отбор теплоносителя от патрубка, на котором установлено предохранительное устройство, установка запорной арматуры непосредственно у предохранительных устройств не допускаются.

Предохранительные клапаны должны иметь отводящие трубопроводы, предохраняющие обслуживающий персонал от ожогов при срабатывании клапанов. Эти трубопроводы защищаются от замерзания и должны быть оборудованы дренажами для слива скапливающегося в них конденсата, соединение дренажных выпусков с приемным устройством должно выполняться с видимым разрывом.

7. За теплообменными аппаратами, работающими на паре, необходимо устанавливать пробоотборные устройства с холодильниками для контроля качества конденсата, а также предусматривать возможность отключения теплообменников от общей системы сбора конденсата и его дренажа при неудовлетворительном качестве.

8. Теплообменные аппараты оборудуются автоматическими регуляторами температуры, обеспечивающими температуру нагреваемой среды в соответствии с заданной, и контрольно-измерительными приборами (манометрами и термометрами) на входе и выходе греющей и нагреваемой среды.

Эксплуатация

9. При работе сетевых подогревателей обеспечивается: контроль за уровнем конденсата и работой устройств автоматического поддержания уровня и сброса;

отвод неконденсирующихся газов из парового пространства подогревателя;

контроль перемещения корпусов в результате температурных удлинений;

контроль за температурным напором; контроль за нагревом сетевой воды; контроль за гидравлическим сопротивлением; контроль за гидравлической плотностью по качеству конденсата греющего пара.

10. Теплообменные аппараты, работающие на сетевой воде, должны возвращать ее в тепловую сеть с температурой, соответствующей температурному графику.

11. Для каждого сетевого подогревателя и группы подогревателей на основе проектных данных и результатов испытаний устанавливаются и вносятся в паспорта:

расчетная тепловая производительность и соответствующие ей параметры греющего пара и сетевой воды;

температурный напор и максимальная температура подогрева сетевой воды;

предельно допустимое давление с паровой и водяной сторон; расчетный расход сетевой воды и соответствующие ему потери напора.

12. Трубная система теплообменных аппаратов периодически очищается по мере загрязнения, но не реже 1 раза в год (перед отопительным периодом).

Теплообменные аппараты подвергаются испытаниям на тепловую производительность не реже 1 раза в 5 лет.

13. Водо-водяные и пароводяные подогреватели систем отопления и горячего водоснабжения испытываются на плотность согласно требованиям настоящих Правил, испытания проводятся пробным давлением со стороны межтрубного пространства при снятых передних и задних крышках (для секционных теплообменников-калачей). Для выявления утечек сетевой воды в трубопроводы системы горячего водоснабжения или перетекания водопроводной воды в трубопроводы тепловой сети из-за износа трубной системы водо-водяных теплообменников или неплотности вальцовки плотность всех теплообменников периодически не реже 1 раза в 4 месяца проверяется под давлением, равным давлению в водопроводе или тепловой сети.

При давлении в водопроводе большем, чем в обратном трубопроводе тепловой сети, проверять плотность подогревателей в эксплуатационных условиях допускается химическим анализом сетевой воды в обратном трубопроводе после подогревателя. Ухудшение качества воды свидетельствует о неплотности трубок.

14. При обнаружении течи в вальцовке или в трубках водоподогревателей они останавливаются на ремонт.

Установка заглушек на место поврежденной трубки допускается в качестве временной меры для устранения течи. Снимать с опор теплообменный аппарат для его ревизии и ремонта до полного спуска среды из его корпуса и трубной системы не допускается.

15. При вынужденной кратковременной остановке теплообменных аппаратов и дренировании системы и межтрубного пространства заполнение теплообменников водой производится только после охлаждения трубных решеток.

Список используемой литературы.

1.            Кравченко И.А., Назаров И.В. «Обоснование параметров процессов и аппаратов при переработке с/х продукции». Учебное пособие по курсовой работе. - Зерноград, 2010.

2.            Зимняков В.М. «Практикум по основам расчета и конструирования машин и аппаратов пкркрабатывающих производств». Учебное пособие. – Пенза, 2003.

3.            Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. «Процессы и аппараты пищевой технологии». Учебник. – М.: Колос, 1997.

4.            Ситников Е.Д. «Практикум по технологическому оборудованию консервных заводов». – М.: Агропромиздат, 1989.