Отчет по научно педагогической работе Бадалов А. А. Магистр: Маъсумов М. Ташкент 2020

Для нагревания различных сред дымо­выми газами применяют теплообменники c коридорным или шахматным расположени­ем труб (рис. 2.17). Дымовые газы омыва­ют пучок в поперечном направлении, совер­шая один или несколько ходов. Кожух та­ких теплообменников делают прямоуголь­ным с камерами для разворота потока газов.

В шахматных пучках теплообмен протекает более интенсивно. Для снижения аэродинамического сопротивления применяют также пучки с неравномерным поперечным шагом (рис. 2.17,е).

При компоновочном расчете пластинчатых теплообменников из теп­лового расчета должны быть известны: общая площадь поверхности теплообмена F, расходы G1, G2 и скорости теплоносителей w1, w2; тип и поперечные размеры каналов, т. е. b - ширина и h - высота попереч­ного сечения канала, шаг 10, высота hn и ширина а профиля пластины и т. д. Искомыми величинами являются: длина каналов L, их количе­ство или количество пластин п, а также число секций z теплообменни­ков, включаемых последовательно или параллельно по каждому из теплоносителей.

Размеры поверхности пластинчатого теплообменника с размерами пластин связаны соотношением

F=aL(2n—2)z, . (2.46)

где z=G/(ρwbh). Если пластины гофрированные, то L —полная или развернутая длина пластины.

Исходными данными для компоновочного расчета спирального теп­лообменника являются: площадь поверхности теплообмена F, ширина b и высота h поперечного сечения каналов, образованных соседними спиралями.

Для компоновки задаются шагом спиралей

s=b-δ, (2.47)

где b= 8÷12 мм (ГОСТ 12067-80); δ = 2 мм при р=0,3 МПа и δ = 3 мм при р=0,6 МПа; h=0,2÷1,5 м.

Рис. 2.18. Схема построения спиралей

Далее строят витки спиралей по радиусам r1=d/2 и r2 = d/2+s (рис. 2.18), где d — диаметр первого витка спирали, r1= 150 мм (ГОСТ12067-80). При этом ширину керна принимают равной

bk=2r1-s=d—s. i (2.48)

Тогда длина п-го витка спирали ln=2πrn+2πs(2n-1,5); п= 1, 2, 3, ... ..., п, а общая длина спирали
(2.49)

Число витков каждой спирали

n=,

Наружный диаметр спирали

D=d+4ns +δст (2.51)

где δст —толщина стенки спирали.

Полная ширина аппарата

B =h+2∆b (2.52)

где ∆b — поправка на толщину прокладок, заполняющих часть сечения каналов между спиралями у боковых стенок, и на толщину самих боко­вых стенок аппарата.

Для компоновки змеевикового теплообменника по известном из теп­лового расчета площади поверхности F, внутреннему, наружному и среднему диаметрам трубы dн, dв, dcp, диаметру змеевика Dзм и шагу его витков hзм определяют длину одного витка змеевика

, (2.53)

общую длину змеевика

l=F/πdcp; (2.54)

количество витков

п=l/11. (2.55)

Условный (внутренний) диаметр штуцера рассчитывают по уравне­нию неразрывности, из которого следует

При этом скорость теплоносителей в штуцере обычно принимают примерно равной скорости в трубах или в межтрубном пространстве (см. табл. 1.3). Расчетный диаметр dш.у округляют до ближайшего нор­мализованного размера в соответствии с нормалями НИИХиммаш и ГОСТ 12815-80, а также с учетом диаметров подводящих и отводящих, теплоносители трубопроводов.