3.4.2 Гидравлическое сопротивление аппарата

Гидравлическое сопротивление аппарата:

, (41)

где λ_г – гидравлический коэффициент сопротивления трения, для турбулентного режима:

λ_г = 0,3164/Re^0,25 ,

λ_г = 0,3164/14938^0,25 = 3,5.

ξ_г – коэффициент местного сопротивления при движении охлаждаемого продукта в трубном пространстве:

ξ_г = 1,5 для входной и выходной камеры (для одной секции),

ξ_г = 2,5 на повороте между ходами и секциями (два хода внутри секции, два промежутка между секциями),

ξ_г = 1 на входе потока в трубы и на выходе из них (для одной секции).

С учетом коэффициентов получаем:

Па.

4. Прочностной расчет

Устанавливаем основные размеры узлов заданного аппарата:

- количество рядов труб z = 4;

- число ходов по трубам n_х = 2;

- длина труб L = 8 м;

- шаг размещения т руб – t₁ = 59 мм, t₂ = 51 мм

- наружный диаметр труб - d_H = 28 мм;

- наружный диаметр основной трубы - d = 25 мм;

- внутренний диаметр биметаллических труб - d_BH = 21 мм;

- толщина стенки основной трубы - δ_т = 2 мм;

- диаметр отверстий в решетке d_o = 25,4 мм;

- наружный размер прокладки в продольном направлении L_пр = 1282 мм;

- наружный размер прокладки в поперечном направлении В_пр = 246 мм;

- ширина прокладки - b_пр = 12 мм;

- ширина перфорированной части трубной решетки – В₁ = 224 мм;

- расстояние между осями болтов в поперечном направлении - В_Б = 296 мм;

- диаметр болтов (шпилек) - d_Б = 16 мм (М16);

- количество болтов - n_Б = 46;

- размер фланца крышки в поперечном направлении - В_ф = 346 мм;

- внутренний размер камеры в поперечном направлении - В_о = 194 мм;

- внутренний размер камеры в продольном направлении L_o = 1228 мм.

Для данного аппарата примем камеру разъемной конструкции. Основные размеры камеры изображены на рисунке 4.

Рисунок 4

1 – крышка; 2 – прокладка; 3 – трубная решетка

4.1 Проверка на прочность шпилек

Определяем основные расчетные размеры трубной решетки и прокладки.

Расчетная ширина прокладки

b_прR = min {b_пр , 3,87} (37)

b_прR = min {12, 3,87= 13,4} = 12 мм.

Принимаем прокладочный коэффициент m_пр = 2,5 для прокладки из паронита.

Расчетный размер трубной решетки в продольном направлении: