Получив индивидуальное техническое задание на выполнение чертежей химико-фармацевтического оборудования (аппарата), необходимо представить, что входит в его конструкцию (цилиндрическая сварная или литая обечайка, эллиптические, сферические или конические крышки и днища, наличие или отсутствие люков, штуцеров с фланцами, трубных решеток, труб передавливания, конструкция и местоположение опор и т.д.).
Конкретные размеры отдельных элементов аппарата подбираются по соответствующим таблицам настоящего учебно-методического пособия.
6.1. Толщина стенки обечайки для аппаратов, работающих под давлением, подбирается в зависимости от внутреннего диаметра и величины избыточного давления по таблице 4.
Для аппаратов, работающих «под наливом» (баки, мерники, отстойники), толщина стенки обечайки подбирается в зависимости от внутреннего диаметра по таблице 5.
6.2. Толщина стенки днища (крышки) принимается равной значению или ближайшей большей величине из ряда, приведенного в приложениях 1 – 6.
|
|
Высота эллиптического днища в приложении 1 приведена для построения малой оси эллипса. Высота отбортовки (25 или 40 мм) выбирается конструктивно. При этом, если в боковую часть днища или крышки ввариваются штуцеры, то принимают в остальных случаях Способ построения эллиптического днища эллипса приведен в приложении 9.
Для приваривания сферического днища оно заглубляется в обечайку или фланец на величину, равную 0,8
Рис. 25
Нахождение центра сферического днища
Для нахождения центра сферического днища (рис. 25) от нижнего края обечайки (фланца) отступают на величину 0,8 и из этой точки циркулем радиусом на оси обечайки (фланца) делается засечка.
С целью обеспечения герметичности и предотвращения деформации при стягивании плоских крышек их толщина в месте контакта (через прокладку) с фланцем должна быть равна толщине фланца. Однако изготовлять всю плоскую крышку такой толщины нецелесообразно из-за высокой металлоемкости. Поэтому плоские крышки часто делают составными (рис. 26).
6.3. Подбор штуцеров (труб) производится по таблице 6. При этом определяется наружный диаметр и толщина трубы в зависимости от условного прохода трубы.
6.3.1. Покажем пример определения «вылета» штуцера (рис. 27) – расстояния от обечайки до фланца.
Величина должна быть больше полной длины болта, которым фланец этого штуцера стягивается с ответным фланцем.
Рис. 26
Сварная плоская крышка
Рис. 27
«Вылет» штуцера
Пусть штуцер имеет В приложении 7 находим параметры фланца:
Полная длина болта (с учетом высоты головки), заводимого в отверстия фланца со стороны обечайки, находится как
|
|
Округляя в большую сторону, получим величину «вылета» штуцера
6.3.2. Расстояния (рис. 28) от штуцера до края аппарата или до фланца (трубной решетки) определяются из условий удобства приваривания штуцера, а также предотвращения деформации при сварке наружного края обечайки. Это расстояние для штуцеров малого диаметра должно быть не меньше 100 мм, а для штуцеров с – не менее величины
Рис.28
Габаритные размеры аппарата
6.4. Фланцы для обечаек и днищ подбираются в зависимости от внутреннего диаметра аппарата и давления внутри него по приложению 8. Для аппаратов, работающих «под наливом», размеры фланцев подбираются по таблице при Если в задании указано давление в аппарате, значение которого отсутствует в таблице, то размеры фланца подбираются по ближайшему большему давлению.
В теплообменнике, как правило, давления в трубном и межтрубном пространстве различны. Это обстоятельство следует учитывать при подборе фланцев.
6.4.1. Фланцы для штуцеров (труб) подбираются по приложению 7 в зависимости от диаметра трубы и давления внутри трубы
6.5. В соответствии с индивидуальным заданием диаметр трубы передавливания (рис. 8) равен 80 мм. По таблице 6 определяем, что наружный диаметр такой трубы равен 89 мм при толщине стенок 3,5 мм. Для ввода в аппарат такой трубы внутренний диаметр штуцера должен быть больше 89 мм. Этому условию удовлетворяют трубы и т.д. Если выбрать для штуцера трубу , то зазор между стенкой штуцера и трубой передавливания будет
В высоких вертикальных аппаратах длина трубы передавливания может составлять 4–5 метров. Вставить такую трубу с зазором 6…7 мм затруднительно. Поэтому для увеличения зазора следует под штуцер выбрать трубу Применение трубы большего диаметра не рационально вследствие увеличения затрат металла. Фланец штуцера (для трубы ) подбирается по приложению 7.
Для трубы передавливания из той же таблицы выбираются два штуцера: верхний для и нижний нестандартный, у которого все наружные размеры под трубу , а внутренний диаметр – под трубу .
6.6. Количество труб в теплообменнике при расположении их в трубной решетке (рис. 10, 11) по вершинам равносторонних треугольников в зависимости от диаметра кожуха дано в таблице 9.
6.6.1. Приведем пример расчета расположения труб на диаметре трубной решетки:
Пусть По таблице 9 находим, что на диаметре трубной решетки располагается 31 труба, при числе шагов, равном 30.
Следовательно, 31 труба займет расстояние Ось крайней трубы находится от внутренней поверхности стенки корпуса на расстоянии
Таблица 9