Коэффициент теплоотдачи αк при поперечном
advertisement
РЕФЕРАТ Пояснительная записка: с., рис., источников, приложение. Графические материалы: технологическая схема установки, сборочный чертеж аппарата, схема автоматизации, сборочные чертежи узлов, рабочие чертежи деталей — всего 9 листов формата А1. Тема проекта: Компрессорная установка сжатия природного газа. Разработать газоохладитель (аппарат воздушного охлаждения). Приведены описание технологической схемы компрессорной установки, теоретические основы процесса теплообмена, особенности конструкции аппарата воздушного охлаждения, обоснован выбор конструкционных материалов на основные детали аппарата, приведены их физико-механические и технологические свойства, выполнены технологический и конструктивный расчеты аппарата, рассчитано аэродинамическое сопротивление пучка труб, выбрано и рассчитано вспомогательное оборудование. Проведенными поверочными расчетами на прочность подтверждена механическая надежность и конструктивное совершенство спроектированного аппарата, являющиеся непременным условием длительной и бесперебойной работы оборудования. Ключевые слова: АПАРАТ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ, КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА, ГАЗ, ТЕПЛООБМЕН, РАСЧЕТ. СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Технико-экономическое обоснование проекта 1.1 Обоснование выбора технологической схемы производства 1.2 Новизна проектной разработки 1.3 Экономическое обоснование проектной новизны 2 Технологическая часть 2.1 Описание технологической схемы производства 2.2 Технологические основы процесса 2.3 Описание конструкции проектируемого аппарата 2.4 Технологические расчеты и определение конструктивных размеров аппарата 2.5 Аэродинамическое сопротивление пучка труб 2.6 Выбор вспомогательного оборудования 3 Проектно-конструкторская часть 3.1 Выбор конструкционных материалов 3.2 Расчеты на прочность, жесткость и стабильность 3.2.1 Расчет камер разьемной конструкции 3.2.2 Расчет толщины трубной решетки 3.2.3 Расчет крышки 4 Строительно-монтажная часть 4.1 Обоснование компоновки оборудования установки 4.2 Описание проведения ремонтных работ на примере запроектированного оборудования 5 Автоматика и автоматизация технологического процесса 5.1 Анализ состояния автоматизации технологического процесса 5.2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования 5.3 Выбор и обоснование технических средств автоматизации 6 Охрана труда 6.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей во время работы оборудования 6.2 Расчет предохранительного клапана Изм. Лист Разраб. Провер. Реценз. Н. Контр. Утверд. № докум. Куроченко Юхименко Баранов Склабинский Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лит. Лист Листов Испаритель СумГУ гр. ХМЗТ-21с 7 Экономическая часть 7.1 Определение себестоимости и оптовой цены проекта 7.1.1 Расчет материальных расходов в себестоимости изделия 7.1.2 Расчет трудоемкости конструкции и основной заработной платы производственных рабочих 7.1.3 Расчет непрямых расходов 7.1.4 Определение оптовой цены новой техники 7.2 Определение экономического эффекта от производства и эксплуатации новой техники 7.2.1 Расчет капитальных расходов потребителя новой техники 7.2.2 Расчет годовых эксплуатационных затрат потребителя Выводы Список литературы Приложение А Приложение Б Приложение В Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист ВВЕДЕНИЕ Развитие химической и нефтехимической промышленности требует создания новых и высокоэффективных надежных и безопасных в эксплуатации технологических аппаратов, новых технологий, повышения эффективности использования ресурсов и снижения энерго и материалоемкости производства, повышения уровня автоматизации. Внедрение в производство нового поколения высокоэффективной техники и увеличения выпуска, внедрение в производство компьютерной и вычислительной техники, внедрение комплексных систем управления качеством продукции. Необходимо развивать на основе эффективных научнотехнических достижений типизацию технологии, углублять унификацию машин, узлов и деталей, укреплять связь науки и производства, повышать уровень развития отраслей науки. В химическом и нефтяном машиностроении необходимо развивать производство прогрессивных видов техники для химизации народного хозяйства. Повышение производительности как практикуемого оборудования, так и производительности труда требует создания новых конструкций машин, аппаратов и приборов, изменение технологии производства, автоматизации, внедрения гибких технологий. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист 1 Технико-экономическое обоснование проекта 1.1 Обоснование выбора технологической схемы производства Основными технологическими процессами ГПЗ являются процессы отбензинивания с последующим разделением нестабильного бензина на газовый бензин и индивидуальные технически чистые углеводороды. Отбензиниванием называют процесс извлечения из природного газа и стабильного газового бензина, включающего в себя высококипящие углеводороды (С3Н8 + другие), т.е. процесс отбензинивания включает отделение метан-этановых углеводородов в виде газовой смеси и выделение широкой фракции жидких углеводородов (ШФУ) - нестабильного бензина. Затем нестабильный бензин разделяют на стабильный газовый бензин и индивидуальные технически чистые углеводороды или их смеси обогащенные фракции (пропан- бутановая, пропан-пентановая и др.). В зависимости от объемов переработки, давления, содержания в газе целевых компонентов и глубины их извлечение применяют следующие способы отбензинивания: - компрессионные, основанные на сжатии газа и последующем его охлаждений с целью конденсации группы высококипящих компонентов, отделяемых в сепараторах; - сорбционные (абсорбционно - десорбционные и адсорбционно десорбционные), реализуемые под давлением при обычных, низких и средних температурах; - низкотемпературной конденсации и сепарации (НТК и НТС), в основе которых лежат процессы однократной конденсации при температурах минус 10—25 0 С последующим отделением выделенного конденсата в сепараторах гидромеханическими методами; - низкотемпературные с использованием процессов дросселирования, конденсации и ректификации. Методы низкотемпературной переработки газов детандированием преимущественно применяются в газоперерабатывающей промышленности США . Компрессионный способ отбензинивания применяют для Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист переработок «жирных» газов при содержании в них тяжелых углеводородов более 1000 г/м3. На основе законов термодинамики фазовых равновесий известно, что если парциальное давление компонента при определенной температуре будет выше давления его насыщенных паров, то такой компонент начнет переходить в жидкую фазу — конденсироваться. Именно на этих законах основаны методы компрессионной конденсации высококипящих углеводородных компонентов газовой смеси. Компрессионный метод отбензинивания основан на сжатии смеси углеводородных газов, последующем охлаждении сжатых газов в воздушных или водяных холодильниках, конденсации высококипящих компонентов и сепарации полученного конденсата. В образовавшемся конденсате растворяется часть компонентов газоной смеси, поэтому сепараторы, помимо основного своего назначения отделять жидкую фазу, часто выполняют задачу выделения из конденсата — выветривания растворенных газов. Принципиальная схема отбензинивающей компрессорной установки представлена на рисунке 1.1. Из сырого газа, поступающего из промысловых сепарационных установок, в приемнике-аккумуляторе и отделяются капли воды, нефти и сконденсированных тяжелых углеводородов, а также механические примеси. Выпавший конденсат стекает в емкость 2 и перегоняется насосом 18 на отпарную колонну 12, из которой отведенные пары бензина конденсируются в холодильниках 13 и 14, часть бензина насосом подается на орошение отпарной колонны, другая часть бензина перекачивается на ГФУ. Подготовленный газ сжимается в первой ступени компрессора до давления 0,3-0,5 МПа и после компрессора последовательно проходит маслоотделитель 6, холодильник газа 7 и сепаратор 8. Конденсат газового бензина из сепаратора перетекает в емкость 16, из которой насосом 20 перекачивается в ГФУ. Газ из сепаратора 8 с меньшей концентрацией тяжелых углеводородов поступает на Вторую ступень сжатия компрессора 5, затем последовательно проходит маслоотделитель 9, холодильник 10 и сепаратор 11. Выпавший в сепараторе 11 компрессионный бензин содержит преимущественно сжиженную пропан-бутановую фракцию и перетекает в сб орник Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист 15, откуда отводится на ГФУ или в товарный парк в качестве сжиженного бытового газа. Газ из сепаратора 11 отводится на маслоабсорбционную установку или потребителям в качестве топливного газа. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Рисунок 1.1 - Схема компрессионной установки отбензинивания газа: Потоки: А - газ; Б- газовый бензин; В- загрязненный конденсат на отпарку; Г - остаток из отпарной колонны; Д - газовый бензин в ГФУ; Е - топливный (бытовой) газ; Ж- водяной пар; 1- приемник-аккумулятор; 2, 3, 15, 16, -емкость; 4, 5 – цилиндры ступеней сжатия компрессора соответственно низкого и высокого давления; 6, 9 - маслоотделитель; 7; 10, 14 - холодильник газа; 8, 11- сепараторы; 12 - отпарная колоннаа; 13 - теплообменник; 17 емкость орошения (рефлюксная); 18, 19, 20 -насос. Подобным образом работают компрессорные станции, в которых используют турбокомпрессоры двухступенчатого сжатия газа. Конечное давление сжатого газа определяется в зависимости от полноты разделения его на ГПЗ и от расстояния, на которые требуется транспортировать газ. 1.2 Новизна проектной разработки В данном дипломном проекте новизной проектной разработки является то, что мы установили частотный преобразователь на электродвигатель, который регулирует обороты рабочего колеса, а соответственно расход воздуха на охлаждение газа. На практике расход воздуха регулировался поворотом лопастей рабочего колеса, что требовало больших затрат на обслуживание, электроэнергию остановки электродвигателя и т.д. 1.3 Экономическое обоснование проектной новизны Изм. Изм. Лист Лист № №докум. докум. Подпись Подпись Дата Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист Лист Данное нововведение привело к снижению затрат на электроэнергию, обслуживание и эксплуатацию, а следовательно к снижению капитальных и эксплуатационных затрат. 2 Технологическая часть 2.1 Описание технологической схемы компрессорной установки Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Рисунок 2.1 – Технологическая схема Дожимная компрессорная станция на месторождении предназначена для компримирования попутного нефтяного газа от месторождения с последующей подачей его на установку низкотемпературной сепарации. Изм. Лист Лист Изм. № докум. докум. № Подпись Дата Дата Подпись ПОХНП.Т.00.00.00 000ПЗ ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 Лист Лист Компримируемая среда – попутный нефтяной газ от месторождения. Готовая продукция – газ на низкотемпературную сепарацию с давлением 7,0 МПа и температурой не выше 500С. Сепараторы С1/1 предназначен для предварительной очистки газа от капельной жидкости и мехпримесей, а также для улавливания залповых забросов жидкости. Отвод конденсата из сепараторов производится автоматически по уровню. Емкость Е2 предназначена для приема конденсата сепаратора С1/1. Турбокомпрессорный агрегат (ТКА) предназначен для сжатия газа до давления 7,0 МПа. Газ от входного сепаратора по трубопроводу поступает в коллектор перед ТКА. Сжатый в компрессоре низкого давления газ по трубопроводу через клапан обратный поступает в аппарат теплообменный АТ700/1, отдает часть тепла на подогрев топливного газа. Далее он охлаждается в газоохладителях АТ101/1,2 и через расходомерное устройство и защитную решетку подается на сжатие в 1 секцию компрессора высокого давления. Для запуска и вывода на номинальный режим работы ТКА обору дован пусковым контуром, соединяющим нагнетательный трубопровод 2 секции компрессора высокого давления с линией входа газа в ТКА. Пусковой контур оборудован антипомпажным краном, а также блоком предохранительных клапанов. Сброс при срабатывании предохранительного клапана производится в факельный коллектор. Для поддержания температуры газа за клапаном регулятора расхода предусмотрена подача горячего газа после второй секции компрессора высокого давления в линию пускового контура по трубопроводу. Емкость Е2 и кубовая часть сепараторов С1/1 теплоизолированы. Все трубопроводы системы сбора дренажей изолированы, трубопроводы рабочего слива конденсата выполнены с электрообогревом и теплоизолированы. Управление пневмоприводной арматурой осуществляется импульсным воздухом, управление регулирующими клапанами осуществляется воздухом КИП и А. 2.2 Теоретические основы процесса Теплообменом называется процесс переноса теплоты, происходящий между телами, имеющими различную температуру. При этом теплота переходит самопроизвольно от более нагретого к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, атомами и свободными электронами, в результате которого интенсивность движения частиц более нагретого тела снижается, а менее нагретого – возрастает. В результате передачи теплоты происходят: нагревание – охлаждение, парообразование – конденсация, плавление – кристаллизация. Тела, которые участвуют в теплообмене называются теплоносителями. Теплообменные процессы могут происходить только при наличии разности температур между теплоносителями, т. е. разность температур – движущая сила теплообмена. В непрерывно действующих аппаратах температуры в различных точках не изменяются во времени и протекающие процессы теплообмена являются установившимися (стационарными). В периодически действующих аппаратах, где температуры меняются во времени, осуществляются неустановившиеся, или нестационарные, процессы теплообмена. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. 1) параллельный ток, или прямоток, – теплоносители движутся в одном направлении; 2) противоток – теплоносители движутся в противоположных направлениях; 3) перекрестный ток – теплоносители движутся взаимно перпендикулярно один другому; 4) смешанный ток – один из теплоносителей движется в одном направлении, а другой – как прямотоком, так и противотоком к первому. Наиболее распространенными видами движения являются прямоток и противоток. Однако применение противотока более экономично, чем прямотока. Это следует из того, что: 1) при одинаковых начальных и конечных температурах теплоносителей средняя разность температур при противотоке больше, чем при прямотоке, а расход теплоносителей одинаков; 2) при противотоке возможно сокращение расхода холодного теплоносителя за счет то- Изм. Лист Изм. Лист № докум. № докум. Подпись Дата Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 000 ПЗ ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 Лист Лист го, что он может нагреться до температуры, превышающей конечную температуру горячего теплоносителя (при прямотоке конечная температура холодного теплоносителя не может быть выше конечной температуры горячего теплоносителя). Теплообменники – это устройства, в которых осуществляется теплообмен между греющей и нагреваемой средами. Теплообменники применяются практически во всех отраслях промышленности и в зависимости от назначения называются подогревателями, испарителями, конденсаторами, регенераторами, парообразователями, скрубберами, кипятильниками, выпарными аппаратами и т. д. Теплообменники по принципу действия разделяют на: 1. Поверхностные теплообменники (теплоносителя разделены стенкой и теплота передается через стенку от одного теплоносителя к другому): 1) с трубчатой поверхностью теплообмена – кожухотрубные, погружные змеевиковые, типа “труба в трубе”, оросительные; 2) с плоской поверхностью теплообмена – пластинчатые, спиральные, с оребренной поверхностью теплообмена, с поверхностью теплообмена, образованной стенками аппарата; 3) блочные; 4) шнековые. 2. Смесительные теплообменники (работают без разделительной стенки между теплоносителями, теплообмен происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей и сопровождается массообменом): 1) градирни; 2) конденсаторы смешения; 3) аппараты с барботажем газа; 4) аппараты с погружными горелками. 3. Регенеративные теплообменники (передача теплоты происходит посредством соприкосновения одного теплоносителя с ранее нагретыми телами, периодически нагреваемыми или охлаждаемыми . 2.3 Описание конструкции проектируемого аппарата Проектируемый аппарат относится к теплообменным аппаратам воздушного охлаждения (АВО), в которых в качестве теплоносителя, отнимающего тепло от охлаждаемых сред, используют атмосферный воздух, подаваемый принудительно вентиляторами в зону теплообмена или поступающий произвольно за счет естественной тяги. Принципиальная схема устройства АВО (согласно рис.2.2) предусматривает наличие трубчатки, внутри которой под давлени- Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист ем протекает охлаждаемый теплоноситель, а также развитой наружной поверхности теплообмена, образуемой оребренными трубами, обдуваемыми потоком холодного воздуха, принудительно подаваемого вентилятором.Сборочный чертеж АВО (выполнен на листе формата А23) входит в состав графической части квалификационной работы и отражает конструктивное оформление проектируемого аппарата. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Рисунок 2.2 - Конструктивная схема горизонтального аппарата — воздушного охлаждения: 1 – секция оребренных труб; 2 – диффузор; 3 – увлажнитель воздуха; 4 – вентилятор; 5 – привод вентилятора; 6 – опорная стойка. Аппарат состоит из трех трубных секций прямоугольной конфигурации, состоящих из поперечно-оребренных труб. Секции аппарата монтируются на металлоконструкции и фиксируются только с одного конца, что обеспечивает свободное тепловое расширение элементов секций при нагревании. На металлоконструкции крепится болтами диффузор с коллектором. В целях предотвращения передачи вибрации от электродвигателя с вентилятором к металлоконструкции, электродвигатель с вентилятором устанавливается на отдельном фундаменте. Колесо вентилятора установлено на вал тихоходного электродвигателя и вращается в полости коллектора и прогоняет воздух через межтрубное пространство секций. Продукт, протекающий внутри труб, конденсируется или охлаждается за счет передачи его тепла воздуху через ребристую поверхность труб. Регулирование производительности вентилятора (расход воздуха) производится путем изменения угла установки лопастей. При выборе конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата учитываются следующие его важнейшие свойства: прочностные характеристики, жаростойкость и жаропрочность, коррозионная стойкость при агрессивном воздействии среды, физические свойства, технологические характеристики, малая склонность к старению, состав и структура материала, стоимость и возможность его получения, наличие стандарта или утвер- Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист жденных технических условий на его поставку (техникоэкономические показатели). Выбор конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата осуществляется в соответствии с рекомендациями (/1/, разд.1). Сталь 16ГС ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 17ГС, Сталь 15ГС, Сталь 20Г2С, Сталь 20ГС, Сталь 18Г2С. Назначение: изготовление фланцев, корпуса, деталей, работающих при температурах -40…+475 0C под давлением; сварных металлоконструкций, работающих при температуре до -70 0C. Вид поставки (сортамент): листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), трубы (труба электросварная квадратная ТУ 14-105-566, труба электросварная прямоугольная ТУ 14-105-566). Основные физико-механические свойства: -модуль упругости E, МПа ……………………………………………200000 -модуль сдвига G, МПа ………………………………………………..77000 -плотность , кг/м3 ……………………………………………………..7850 -предел прочности В, МПа, не менее ………………………………..305 -предел текучести Т, МПа, не менее …………………………………175 -относительное сужение , % ………………………………………….51 -относительное удлинение , % ………………………………………..27 Свариваемость: сваривается без ограничений. Сталь 09Г2С ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 09Г2, Сталь 09Г2ДТ, Сталь 09Г2Т, Сталь 10Г2С. Назначение: изготовление фланцев, деталей, работающих при температурах -40…+425 0C под давлением. Вид поставки (сортамент): фасонный прокат (квадрат г/катаный ГОСТ 2591, круг г/катаный ГОСТ 2590), листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), профильный прокат (швеллер г/катаный ГОСТ 8240, балка двутавровая г/катаная ГОСТ 8239). Основные физико-механические свойства: -модуль упругости E, МПа ……………………………………………200000 -модуль сдвига G, МПа ………………………………………………..77000 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист -плотность , кг/м3 ……………………………………………………7850 -предел прочности В, МПа, не менее ………………………………360 -предел текучести Т, МПа, не менее ……………………………….180 -относительное сужение , % …………………………………………56 -относительное удлинение , % ………………………………………..25 -твердость по Бринеллю, НВ …………………………………………..115 Свариваемость: сваривается без ограничений. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. пределение рабочих параметров вентилятора. На пересечении линии сопротивления АВО и кривой аэродинамического напора вентилятора при α=170 находим рабочую точку, которой соответсвует следующие параметры (отнесены к стандартным условиям): подача V0=270000 м3/ч напор Рво =36∙9,81=353,2 Па к.п.д. η0=0,66 частотой вращения колеса n=425 об/мин.; количество вентиляторов - 2 Фактический напор вентилятора PB PВО 0 353,2 PB = (2.16) 1,184 1,293 323,47 Па где Рво = 353,2 Па - напор вентилятора Характеристика труб. Выбираются оребренные биметаллические трубы. Трубы биметаллические D=56 (сталь углеродистая Сталь 10 или Сталь 20 + алюминий АД1М), коэффициент оребрения труб =9, коэффициент увеличения поверхности =19,6 (согласно [10]). Количество спиральных витков (ребер), приходящихся на 1 м трубы, X = 286. Геометрические параметры трубы представлены на рис. 2.5. Изм. Лист Изм. Лист № докум. № докум. Подпись Дата Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПОХНП.Т.00.00.00000 000ПЗ ПЗ Лист Лист Рисунок 2.5 -Труба оребренная биметаллическая Примем, что шаг труб по ширине пучка S1 = 0,058 м. Шаг труб по глубине пучка S2 найдем следующим образом: S S2 S 1 2 2 2 1 (2.17) 2 58 58 2 =50 мм S2 = 2 Коэффициент теплоотдачи со стороны газа. Коэффициент теплоотдачи со стороны газа Г будет иметь одно и то же значение как в случае гладкой наружной поверхности трубы, так и в случае оребренной. Определим физические параметры газа при его средней температуре в холодильнике: T1' T1'' 2 44,7 25,1 TCP1 2 = =34,9 0С TCP1 (2.18) Температура стенки трубы принимается (с последующей проверкой) равной tc=90 0С. λт-коэффициент теплопроводности газа, λт= 0,032 Вт/(м∙К); ст - теплоемкость газа, ст = 12,438 кДж/(кг∙К) Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист Плотность газа при рабочих условиях находим по формуле (2.14) , кг/м3 p 0 p T0 Pраб P0 T раб 0,956 = 273,15 14 1 431,45 8,47 кг/м3 где: ρ0 - плотность газа при н.у. 0,956 кг/м3 Т0 = 273,15 °К; Траб = 431,45 °К Р0= 1атм; Рраб = 14 атм (параметры ст, ρт и λт выбираются при средней температуре газа в аппарате) Кинематическую вязкость газа при TCP1 =34,9 0С примем по практическим данным: νСР.1 = 1,041∙10-6 м2/с (данные получены с помощью программы «Гидросистема» 2.75). Определим теперь минимальную линейную скорость движения газа в трубах холодильника, при которой обеспечивается устойчивый турбулентный поток, т. е. при которой Reмин = 104 Re=w∙dв/νtср.1 (2.19) Re =16,27·0,021/1,041∙10-6=328246,89 Линейная скорость газа в трубках пучка w, м/с: w=Vсек/f1 (2.20) w =2,77 /0,1704= 16,27 м/с, где Vсек – объем газа, пропускаемого по трубкам пучка в секунду, м3/с; f1 – площадь проходного сечения для одного хода теплоносителя в пучке, м2. Vсек=G1/(3600∙р) Vсек = 84583,333/(3600·8,47)=2,77 м3/с, (2.21) f1=N1∙dв2/4 (2.22) f1=164·3,14·0,0212/4= 0,1704 м2, N1 – количество трубок в одном ходу (для АВГ горизонтального типа с =14,6 3 секций двухходовых по 164 трубы в каждой согласно [9, табл.4.3]). При Re≥104 для определения коэффициента теплоотдачи со стороны газа воспользуемся формулой [3, с. 111]: Pr 0 0,021 Re 0.8 Pr 0.43 dв Pr ст 0 , 25 l (2.23) – коэффициент теплопроводности жидкости при средней температуре потока в трубном пучке, Вт/(м·0С); dв=0,021 м – внутренний диаметр трубки; Re – критерий Рейнольдса для жидкого потока при его средней температуре; Pr, Prст – критерий Прандтля для этого же потока при средней температуре TCP1 и температуре стенки трубы со стороны газа T.1 ; l – коэффициент, учитывающий изменение среднего коэффициента теплоотдачи по длине трубы (в данном случае при l/dв=8/0,021=380,956>50 и l=1 согласно [5, с. 190]). Найдем критерий Прандтля при температуре TCP1 =34,9 0С c Pr CP1 CP1 CP1 CP1 (2.24) Pr =1,041∙10-6·12,438·103·8,47/0,032=3,42, Изм. Лист Изм. Лист № докум. № докум. Подпись Дата Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист Лист Согласно [9, с. 68] равным 1. 0 0,021 Pr Prст для охлаждающихся газов можно принять 0,032 0 , 25 328246,89 0.83,42 0.43 1 1 0,021 = 1406,72 Вт/(м2∙К) Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Полная наружная оребренная поверхность аппарата Fт=1770 м2 Суммарная площадь наиболее узкого межтрубного сечения Sy м2 – 11,40 Проходное сечение всех труб одной секции S1 S1 = d2 n 2 3,14 (2.37) 2 0,021 2 ∙92=0,0651 м2 Определим теперь минимальную линейную скорость движения газа в трубах холодильника, при которой обеспечивается устойчивый турбулентный поток, т. е. при которой Reмин = 104 Re=w∙dв/νtср.1 (2.38) Re =28,39·0,021/1,041∙10-6=572686,0734 Линейная скорость жидкости в трубках пучка w, м/с: w=Vсек/f1 (2.39) w =2,77 /0,0976= 28,39 м/с, где Vсек – объем газа, пропускаемого по трубкам пучка в секунду, м3/с; f1 – площадь проходного сечения для одного хода теплоносителя в пучке, м2. Vсек=G1/(3600∙р)= 84583,333/(3600·8,47)=2,77 м3/с, (2.40) f1=N1∙dв2/4 (2.41) f1=282·3,14·0,0212/4= 0,0976 м2, N1 – количество трубок в одном ходу (для АВО горизонтального типа с =9 восемь секций двухходовых по 282 трубы в каждой [9, табл.4.3]). При Re≥104 для определения коэффициента теплоотдачи со стороны газа воспользуемся формулой [49, с. 186]: 0 0,021 dв Re 0.8 Pr 0.43 Pr Pr ст 0 , 25 l (2.42) – коэффициент теплопроводности жидкости при средней температуре потока в трубном пучке, Вт/(м·0С); dв=0,021 м – внутренний диаметр трубки; Re – критерий Рейнольдса для жидкого потока при его средней температуре; Pr, Prст – критерий Прандтля для этого же потока при средней температуре TCP1 и температуре стенки трубы со стороны газа T.1 ; l – коэффициент, учитывающий изменение среднего коэффициента теплоотдачи по длине трубы (в данном случае при l/dв=8/0,021=380,956>50 и l=1 [5, с. 190]). Найдем критерий Прандтля при температуре c Pr CP1 CP1 CP1 CP1 TCP1 = 378,22 К (2.43) Pr =1,041∙10-6·12,438·103·8,47/0,032=3,42 Согласно [9, с. 68] равным 1. Изм. Лист № докум. Pr Prст для охлаждающихся газов можно принять Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист 0 0,021 0,032 0, 25 572686,0734 0.8 3,42 0.43 1 1 0,021 =2195,73 Коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха αк при поперечном обтекании воздухом пучка оребренных труб. При спиральном оребрении труб, расположенных в шахматном порядке, для определения коэффициента теплоотдачи [в Вт/(м2∙К)] воспользуемся формулой: ' к 0,364 в 0 0 , 68 Pr 0,33 d 30.77 p0,3 d 40,15 (2.44) где = 0,0264 Вт/(м∙К) — коэффициент теплопроводности воздуха при его средней температуре (табл. 2.1); в — плотность воздуха ' кг/м3; 0 — скорость воздушного потока в сжатом (узком) сечении одного ряда труб оребренного пучка, м/с; — динамическая вязкость воздуха, Па∙с; Рr = 0,71 — критерий Прандтля; p — средняя толщина ребра, м. Величину w'o определим по формуле: 0' н 1 2 р hр d 3 d3 d3 S p (2.45) где н — скорость набегающего воздушного потока при входе в трубный пучок, т. е. в свободном сечении перед секциями оребренных труб; = Sп/d3 (Sп — поперечный шаг оребренных труб, принятый ранее равным 0,052 м) 0,058 0,028 2,07 hp = 0,0105 м — высота ребра; SР = 0,0035 м — шаг ребер. Скорость набегающего воздушного потока: Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист н VД VД LB FСВ (2.46) где V Д — действительный секундный расход воздуха (берется из паспортных данных на вентилятор), м/с; FCB = LхВ = 8∙4,5=36 м2 — фронтальное к потоку воздуха сечение аппарата. Таким образом н 150 36 4,16 м/с Средняя толщина ребра: p 1 2 2 где 1 = 0,0006 м — толщина ребра в его вершине; 2 = 0,0011 м — толщина ребра в его основании. Имеем: p 0,006 0,0011 2 =0,00085 м Скорость воздушного потока в сжатом сечении: 0' 4,16 2,07 0,00085 0,0105 0,028 2,07 1 2 0,028 0,028 0,0025 =10,57 м/с Динамическая вязкость воздуха при средней температуре воздуха: ср.в =1,65 кг/м3 ср.в =16,04∙10-6 м2/с ср.в ср.в =1,65∙16,04∙10-6=26,46∙10-6 Па∙с (численные значения ср.в и ср.в взяты из [4, табл. 2.1.]). Подставив в формулу значения всех величин, получим: Изм. Лист Изм. Лист № докум. № докум. Подпись Дата Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 000 ПЗ ПЗ ПОХНП.Т.00.00.00 Лист Лист 1,65 10,57 к 0,364 0,0264 6 26,46 10 0, 68 0,710,33 0,0280.77 0,000850,3 0,0490,15 =93 Вт/(м2∙К) Коэффициент теплоотдачи αк сильно зависит от диаметра трубы d3, несколько меньше от толщины ребра p и почти не зависит от диаметра ребра d4. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. Согласно технологической схемы после выхода газа из первой ступени сжатия находится теплообменный аппарат, который используется для подогрева топливного газа. Топливный газ предназначен для подачи его к газотурбинным приводам ТКА Начальная температура топливного газа, - 30 0С Конечная температура топливного газа, - 600С Начальная температура охлаждающегося газа, - 160 0С Конечная температура охлаждающегося газа, - 158,30С Тепловая нагрузка аппарата (количество тепла, отводимого в аппарате от продукта) Q1, кВт∙: Средний температурный напор. Средний температурный напор, т.е. средняя разность температур теплоносителей по всей поверхности теплообмена зависит от схемы движения теплоносителей. t, 0C Охлаждающийся газ t, 0C T1=160 0C 0 T2=60 C T1=158,3 0C Топливный газ газ T2=30 0C Рисунок 2.9 —Температурная диаграмма θп = 160 °С → θп = 158,3 °С t1 = 60 °С ← t2= 30 °С Δ t1= 100° С Δ t2= 128,3 °С t ср t t1 t 2 128,3 100 t1 128,3 2,3 lg 2,3 lg 100 t 2 113,68 0С, Согласно [6, с. табл. 6.2] ориентировочное значение коэффициента теплопередачи от газа к газу при вынужденном движении находится в пределах 12 – 35 Вт/(м2∙К). Принимаем коэффициент теплопередачи 30 Вт/(м2∙К) Q1= Gт∙с∙(tн-tк), (2.60) Q1= (84583,33/3600)∙12,438∙(160-158,3)= 494,85 кВт Ориентировочная поверхность площадь поверхности теплопередачи определяется по формуле: Fор где: Изм. Лист Q1 K t ср K- (2.61) коэффициент теплопередачи от газа к газу № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист Fор 494,85 1000 =128,56 м2 30 113,69 В соответствии с этим согласно [6, с. табл. 6.7] выбираем одноходовой теплообменник со следующими параметрами: площадь поверхности теплообмена F=138 м2, диаметр кожуха D=800 мм, длина труб l= 3000 мм (трубы диаметром 20х2). 1000 ТНГ-1-25 Б9 20Г3-1 В качестве дополнительного оборудования был выбран сепаратор входной С1/1. Производительность по газу, ст. м3/сутки – 4500000 Диапазон изменения производительности, % - 70...110 Давление, МПа рабочее - 0,5 расчетное - 1,0 Внутренний объем, м3 – 100 Кубовая часть сепаратора теплоизолирована Е2 - Емкость сбора конденсата. Объем - 25м3 Давление рабочее, МПа– 1,6 Емкость теплоизолирована Расход электроэнергии Nэ, кВт, для вентилятора аппарата АП0101: N э 0,00981 V P в 0,00981 147,71 86,14 9,81 0,660 19,28 кВт, где Nэ – потребляемая мощность, кВт ηв – к.п.д. вентилятора При подборе электродвигателя к вентилятору расчетную мощность следует увеличить на 10% для обеспечения пуска двигателя. Действительная мощность двигателя Nэ.д, кВт: Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист Nэ.д=1,1Nэ=1,119,28=21,2≈22 кВт. Выбирается вентилятор с приводом П30 от тихоходного электродвигателя ВАС02-30-144ХЛ1 номинальной мощностью 25 кВт, диаметр колеса вентилятора 2800 мм, число лопастей 8; частота вращения 420 об/мин, максимальный угол установки лопастей (теоретический) 150. Коэффициент использования установочной мощности : Изм. Лист N э.д 22 N 25 0,88 № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист 3 Проектно – конструкторская часть 3.1 Выбор конструкционных материалов При выборе конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата учитываются следующие его важнейшие свойства: прочностные характеристики, жаростойкость и жаропрочность, коррозионная стойкость при агрессивном воздействии среды, физические свойства, технологические характеристики, малая склонность к старению, состав и структура материала, стоимость и возможность его получения, наличие стандарта или утвержденных технических условий на его поставку (технико-экономические показатели). Выбор конструкционных материалов на основные детали проектируемого аппарата осуществляется в соответствии с рекомендациями (/1/, разд.1). Сталь 16ГС ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 17ГС, Сталь 15ГС, Сталь 20Г2С, Сталь 20ГС, Сталь 18Г2С. Назначение: изготовление фланцев, корпуса, деталей, работающих при температурах -40…+475 0C под давлением; сварных металлоконструкций, работающих при температуре до -70 0C. Вид поставки (сортамент): листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), трубы (труба электросварная квадратная ТУ 14-105566, труба электросварная прямоугольная ТУ 14-105-566). Основные физико-механические свойства: -модуль упругости E, МПа ……………………………………………200000 -модуль сдвига G, МПа ………………………………………………..77000 -плотность , кг/м3 ……………………………………………………..7850 -предел прочности В, МПа, не менее ………………………………..305 -предел текучести Т, МПа, не менее …………………………………175 -относительное сужение , % ………………………………………….51 -относительное удлинение , % ………………………………………..27 Свариваемость: сваривается без ограничений. Сталь 09Г2С ГОСТ 19282. Заменители: Сталь 09Г2, Сталь 09Г2ДТ, Сталь 09Г2Т, Сталь 10Г2С. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист Назначение: изготовление фланцев, деталей, работающих при температурах -40…+425 0C под давлением. Вид поставки (сортамент): фасонный прокат (квадрат г/катаный ГОСТ 2591, круг г/катаны й ГОСТ 2590), листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), профильный прокат (швеллер г/катаный ГОСТ 8240, балка двутавровая г/катаная ГОСТ 8239). Основные физико-механические свойства: -модуль упругости E, МПа ……………………………………………200000 -модуль сдвига G, МПа ………………………………………………..77000 -плотность , кг/м3 ……………………………………………………7850 -предел прочности В, МПа, не менее ………………………………360 -предел текучести Т, МПа, не менее ……………………………….180 -относительное сужение , % …………………………………………56 -относительное удлинение , % ………………………………………..25 -твердость по Бринеллю, НВ …………………………………………..115 Свариваемость: сваривается без ограничений. Сталь 20 ГОСТ 1050. Заменители: Сталь 15,Сталь 25. Назначение: изготовление штуцеров, крепежных деталей (болты, шпильки, гайки), панелей, оснований, платы, кронштейнов, угольников, ребер жесткости. Вид поставки (сортамент): фасонный прокат (шестигранник калиброванный ГОСТ 8560, квадрат г/катаный ГОСТ 2591, круг г/катаный ГОСТ 2590, круг калиброванный, х/катаный ГОСТ 7417), листовой прокат (лист толстый г/катаный ГОСТ 19903, лист тонкий х/катаный ГОСТ 19904, лист тонкий х/катаный оцинкованный ГОСТ 19904, полоса ГОСТ 103), ленты (лента х/катаная из углеродистой конструкционной стали ГОСТ 2284, лента х/катаная из низкоуглеродистой стали ГОСТ 503, лента х/катаная упаковочная ГОСТ 3560), проволока (проволока низкоуглеродистая качественная ГОСТ 792, проволока х/тянутая термически необработанная ГОСТ 17305, проволока х/тянутая для холодной высадки ГОСТ 5663), профильный прокат (швеллер г/катаный ГОСТ 8240, уголок г/катаный равнополочный ГОСТ 8509, уголок г/катаный неравнополочный ГОСТ 8510, балка двутавровая г/катаная ГОСТ 8239), Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист трубы (труба водогазопроводная ГОСТ 3262, труба бесшовная холодно- и теплодеформированная ГОСТ 8734, труба бесшовная горячедеформированная ГОСТ 8732, труба бесшовная квадратная ГОСТ 8639, труба бесшовная прямоугольная ГОСТ 8645, труба котельная ТУ 14-3-460, труба электросварная квадратная ТУ 14-105566, труба электросварная прямоугольная ТУ 14-105-566), сетки (сетка тканая ГОСТ 3826). Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке. К трубопроводной обвязке приступают после окончательной проверки положения корпуса я закрепления болтов, соединяющих его опоры или лавы с постаментом. Положение теплообменника выверяют уровнем или отвесом, подкладывая, если это необходимо, вод опорные плоскости стальные плавки. При горизонтальном расположении теплообменников температурные деформации корпуса между опорами могут достигать нескольких миллиметров, поэтому одна из опор должна быть подвижной. Неподвижная опора, обычно устанавливаемая со стороны неподвижной трубной решетки закрепляется намертво гайки болтов подвижной опоры, имеющей овальные вырезы, не затягиваются на 1-1,5 мм, а фиксируются контргайками. Зазор между болтами и овальными вырезами должен располагаться в сторону возможного удлинения теплообменника. Поверхности скольжения зачищаются так, чтобы исключить защемление. Монтируемые теплообменники должны быть опрессованы на пробное давление на заводе-изготовителе, поэтому на монтажной площадке их в одиночку не опрессовывают, ограничиваясь проверкой общей системы теплообмена вместе с трубопроводной об- низкой после завершения монтажных работ. В тех случаях, когда отсутствует акт заводского испытания или аппарат продолжительное время находился на складе или монтажной площадке, перед монтажом теплообменник подвергают ревизии и, если в этом есть необходимость, ремонту. Способы выявления дефектов и их устранения зависят от конструктивного выполнения как нового, так и бывшего в эксплуатации теплообменника, поэтому остановимся отдельно на ревизии Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист и ремонте каждого вида аппарата. 4.2 Описание проведения ремонтных работ на примере проектируемого оборудования В процессе длительной работы теплообменные аппараты подвергаются загрязнению и износу. Поверхность их покрывается накипью, маслом, отложениями солей и смол, окисляется и т. п. С увеличением отложений возрастает термическое сопротивление стенки и ухудшается теплообмен. Износ теплообменного аппарата выражается в следующем: уменьшение толщины стенки корпуса, днища, трубных решеток; выпучены и вмятины на корпусе и днищах; свищи, трещины, прогары на корпусе, трубках и фланцах; увеличение диаметра отверстий для труб в трубной решетке; прогиб трубных решеток и деформация трубок; заклинивание плавающих головок и повреждение их струбцин; повреждение линзовых компенсаторов; повреждение сальниковых устройств, катковых и пружинных опор; нарушение гидро- и термоизоляции. Подготовка к ремонту включает выполнение следующих мероприятий: снижается избыточное давление до атмосферного и аппарат освобождается от продукта; отключается арматура и ставятся заглушки на всех подводящих и отводящих трубопроводах; проводится продувка азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом; выполняется анализ на наличие ядовитых и взрывоопасных продуктов; составляется план и получается разрешение на огневые работы, если они необходимы в процессе ремонта; составляется акт сдачи в ремонт. Далее выполняются следующие работы: снятие крышек аппарата, люков, демонтаж обвязки и арматуры; выявление дефектов вальцовки и сварки, а также целостности трубок гидравлическим и пневматическим испытаниями на рабочее давление; частичная смена или отключение дефектных трубок, крепление труб вальцовкой или сваркой; ремонт футеровки и антикоррозионных покрытий деталей с частичной заменой; ремонт или замена износившейся арматуры, трубопроводов, регулировка предохранительных клапанов; смена уплотнений разборных соединений; извлечение трубок, чистка внутренней поверхности корпуса аппарата и теплообменных трубок, зачистка отверстий в трубной решетке, зачистка концов Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист трубок; замена части корпуса, днищ (крышек) и изношенных деталей; изготовление новых трубок; монтаж трубного пучка и вальцовка труб в решетке; ремонт плавающих головок; монтаж резьбовых соединений; гидравлическое испытание межтрубной и трубной частей аппарата пробным давлением; пневматическое испытание аппарата. Наиболее трудоемкими операциями при ремонте теплообменной аппаратуры являются: монтаж и демонтаж резьбовых соединений; очистка теплообменной аппаратуры; извлечение трубных пучков; ремонт и изготовление трубных пучков и их установка; испытание теплообменников. Снижение трудоемкости работ по монтажу и демонтажу достигается применением пневматических и гидравлических гайковертов. После разбалчивания снимается крышка аппарата. Извлекать трубные пучки можно только из теплообменников с плавающей головкой. Наименее механизированным способом является извлечение трубного пучка с помощью лебедок и домкратов. Более прогрессивны специальные устройства для извлечения, называемые экстракторами. В большинстве случаев в качестве экстракторов используются приспособления для захвата трубного пучка в сочетании с грузоподъемным механизмом. Извлекаемый из горизонтальных теплообменников трубный пучек поддерживается в горизонтальном положении автомобильным краном, с помощью тали и передвижного монорельса или тележки. Демонтаж проводится в определенной последовательности: снимаются крышки теплообменного аппарата; демонтируются детали плавающей головки; проводится предварительный сдвиг трубчатки; тракторной лебе5дкой трубный пучек извлекается из аппарата; при помощи хомутов и стропов трубчатка подвешивается к крюку автомобильного крана, который после окончательного извлечения трубчатки опускает ее на прицеп для транспортирования на место очистки и ремонта. Для теплообменников ,расположенных на высоте , наиболее удобным грузоподъемным механизмом остается автомобильный кран. Извлечение трубного пучка из вертикальных теплообменников проще чем из горизонтальных, и осуществляется принципиально тем иже способами. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист Очистка трубок от отложений включает обработку как внутренних, так и наружных поверхностей. Используются следующие методы очистки: химические; абразивные; специальные. Химическая очистка выполняется без вскрытия и разборки теплообменника. Для очистки от накипи применяют 5-15% раствор соляной кислоты с добавками ингибиторов. Очистка твердых отложений оказывается эффективной при заполнении теплообменника на сутки 5% раствором соляной кислоты с добавкой жидкого стекла. Твердый осадок разрыхляется в этом растворе и затем легко смывается водой. Абразивные методы очистки – механический, гидропневматический и пескоструйный. Механическая очистка осуществляется при помощи шомполов, сверл, щеток, шарошек, резцов. Простейшими приспособлениями являются стальной пучек с ершом из стальной проволоки, приваренным к прутку. Часто при механическом способе чистка проводится с помощью приводных или ручных инструментов. Крышки теплообменника при этом снимаются. Приспособление для удаления твердых и хрупких отложений накипи, кокса, солей с внутренних поверхностей горизонтальных и вертикальных трубок теплообменных аппаратов. При чистке у- образных трубок используется гибкий шланг. Очистка трубок с помощью воды и воздуха называется гидропневматической. В загрязненную трубку одновременно подается вода и сжатый воздух. Сжатый воздух, расширяясь, резко увеличивает скорость движения воды, которая начинает перемещаться по трубке последовательными водяными «пробками» с интенсивными завихрениями. Одновременная подача в трубку воды и воздуха осуществляется при помощи водовоздушного «пистолета». Воздух под давлением 0,7-0,8 МПа и вода под давлением 0,5-0,6 МПа при соотношении 1:1 подаются шлангами. Гидропневматическая очистка трубок позволяет сократить время очистки по сравнению с механической в 8-10 раз, значительно реже подвергать очистке теплообменники, повысить производительность труда. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист 48 Гидромеханическая очистка заключается в следующем. Насосом высокого давления по напорным шлангам вода подается в полую шлангу, на конце которой установлено сопло с несколькими отверстиями. Струя воды выходит из сопла под давлением, режет и отрывает отложения от стенок очищаемых поверхностей. Достоинство такого метода- возможность очистки внутренней и наружной поверхностей трубок, а также корпуса непосредственно на месте установки аппарата. Время очистки одной трубки позволяет добиться наиболее полной очистки труб, в результате чего коэффициент теплопередачи восстанавливается до значений, соответствующих отсутствию термических сопротивлений, обусловленных загрязнениями. Сущность пескоструйной очистки заключается в обработке очищаемой поверхности взвесью песка в воздухе или в воде, подаваемой с большой скоростью. К специальным методам относится ультразвуковая очистка. Ультразвуковые преобразователи через посредство головок с вибраторами, устанавливаемыми в жидкости внутри очищаемого объема, позволяют полностью удалить твердые отложения, разрушаемые под давлением ультразвуковых колебаний и вымываемые звукопередающей средой. При замене завальцованые трубы, не выступающие над решеткой, отрезают ножовкой или специальными приспособлениями за трубной решеткой. Трубки, выступающие над трубной решеткой, отрезают головкой с резцом. Оставшиеся в гнездах решеток концы трубок сплющивают и выбивают. Удаление дефектных приваренных труб проводится вырубкой сварного кольцевого шва вручную или срезанием торца трубы и валикового шва специальной фрезой с приводом от гибкого вала или переносной дрели. Вставляемые новые трубки отрезают по дине трубного пучка с прибавкой 8-10 мм длины. Концы трубок зачищают до металлического блеска на длину, равную толщине решетки с прибавкой 10 мм на сторону. В трубной решетке все отверстия зачищают от заусенцев, ржавчины и грязи. Зазор между наружным диаметром трубки и отверстием в решетке должен быть не более 1,5% диаметра трубки. Концы трубок крепятся в трубных решетках развальцовкой. При этом отверстия под развальцовку обрабатываются не ниже Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист седьмого класса шероховатости. Концы трубок должны выступать на 3-5 мм у наружного торца каждой решетки и быть отбортованными. В теплообменных аппаратах жесткость конструкции применяется также сварные крепления трубок в трубной решетке. При этом трубки и решетки должны быть изготовлены из хорошо свариваемых металлов. Корпус аппарата, имеющий различные выпучены и вмятины, выпрямляется ударами кувалды по медной подкладке. Устранение небольших вмятин при толщине стенки корпуса или крышки, выполненных из углеродистой стали, не более 3-4 мм осуществляется нагревом. Если невозможно устранить указанные выше дефекты ударами и нагревом, то поврежденные части либо удаляются, либо на них ставятся накладки. Дефектные штуцеры и трубные решетки при достижении максимальных величин износа и прогиба подлежат замене. Свищи и трещины устраняются путем заварки или постановкой накладок с предварительным удалением дефектного участка. При помощьи цветной дефектоскопии определяют протяженность и положение концов трещин, обнаруженных в корпусе. Эти концы до заварки засверливаются сверлами диаметром 3-4 мм. Несквозные трещины глубиной не более 0,4 толщины стенки разделываются под заварку односторонней вырубкой на максимальную глубину трещины со снятием кромок под углом 50-600. Опрессовка теплообменников жесткой конструкции производится при снятых крышках. Вода при гидравлическом испытании подается в межтрубное пространство. Появление воды в любой из трубок или в месте вальцовки трубки в трубной решетке указывает на дефекты ремонта. В теплообменниках с плавающей головкой одна из трубных решеток не прикреплена к корпусу. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 ПЗ Лист Приложение В СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 А.А.Лащинский, А.Р.Толчинский. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. — Л.: Машиностроение, 1970. — 752 с., ил. 2 А.А.Лащинский. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. — Л.: Машиностроение, 1981. — 382 с., ил. 3 Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Л., Химия, 1974. — 344 с. 4 Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. — М.: Химия, 1983. — 224 с. 5 К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов / Под ред. П.Г.Романкова. — 9-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1981. — 560 с., ил. 6 Машины и аппараты химических производств: примеры и задачи. Учебное пособие для студентов втузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты химических производств» / И.В.Доманский, В.П.Исаков, Г.М.островский и др.; Под общ. ред. В.Н.Соколова. — Л.: Машиностроение, 1982. — 384 с., ил. 7 Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник/ Рабинович Г.Г., Рябых П.М., Хохряков П.А. и др.; Под ред. Е.Н. Судакова. — М.: Химия, 1979. — 568 с. 8 Справочник нефтепереработчика: Справочник / Под ред. Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко и М.Г. Рудина. — Л.: Химия, 1986. — 648 с. 9 Эмирджанов Р.Т., Лемберанский Р.А. Основы технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии. — М.: Химия, 1989. — 192 с. 10 Методика теплового аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения. ВНИИНЕФТЕМАШ, 1971. 11 ГОСТ 25822-83. Сосуды и аппараты. Аппараты воздушного охлаждения. Нормы и методы расчета на прочность. — Введ. 10.06.1983. — М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1983. — 20 с., ил. 12 ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. — Взамен ГОСТ 14249-89; Введ. 18.05.89. — М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1989. — 80 с., ил. 13 ГСТУ 3-17-191-2000. Посудини та апарати стальні зварні. Загальні технічні умови. — На заміну ОСТ 26-291-94; Введ. 16.02.2000. — К.: Державний комітет промислової політики України, 2000. — 301 с., іл. 14 ДНАОП 0.00-1.07-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Введ. 01.03.1995. — К.: Государственный комитет Украины по надзору за охраной труда, 1994. — 200 с., ил. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПОХНП.Т.00.00.00 000 ПЗ Лист 55