«Спроектировать кожухотрубный теплообменник для конденсации паров аммиака в составе холодильной установки» (стр. 4 из 5)
(3.59) 
Максимальное кольцевые напряжения в дисках фланцев от действия изгибающего момента М0ф:
(3.60)
(3.61)Кольцевые меридиональные напряжения во втулке фланцев от действия внутреннего давления:
(3.62) 
(3.63)Эквивалентные напряжения в сечении So:
(3.64) 
(3.65) 
Условия прочности:
, (3.66) 
; (3.67)484 МПа < (600∙0,9=540 МПа) – условие прочности выполнено;
507 МПа < (600∙0,9=540 МПа) – условие прочности выполнено.
Условие герметичности фланцевого соединения:
; (3.68)
, (3.69)где
=0,009 рад – допускаемый угол поворота фланца [14] 
(3.70) 
=0,00629 рад < =0,009 рад – условие герметичности выполнено.
= 
, 
=0,00511 рад < =0,009 рад – условие герметичности выполнено.Окончательно принимаем фланцы:
Фланец 4-600-10-12Х18Н10Т ГОСТ 28759.2-90.
Фланец 5-600-10-12Х18Н10Т ГОСТ 28759.2-90.
3.5 Расчет и выбор опорыОпределяем максимальные нагрузки.
Масса теплообменника согласно табл. 11.10,[4]:
mа=3380 кг
Масса жидкости в теплообменнике при гидроиспытании (полное заполнение):
mж=ρж(2Vдн+0,785∙D2lц), (3.71)
где Vдн – объем эллиптического днища по ГОСТ 6533-78, м3, Vдн =0,0352 м3 [2];
lц – длина цилиндрической обечайки, м;
ρж – плотность жидкости кг/м3, ρж=1000 кг/м3.
Mж=1000∙(2∙0,0352+0,785∙0,62∙6,5)=1907 кг
Общая масса испарителя с жидкостью
m= mа+mж= 3380+1907=5287 кг (3.72)
Переходим к весу:
G = m∙g= 5287∙9,81=51868 Н=0,0519 МН. (3.73)
Принимаем допущение о равномерном распределении нагрузки на две седловые опоры. Тогда поперечная сила над опорой и максимальный изгибающий момент в середине аппарата равны соответственно [2]:
Qmax=0,5∙Gmax=0,5∙0,0519=0,026 МН=26 кН. (3.74)
Горизонтальная сила (перпендикулярная к оси аппарата):
P1=K18 ∙Qmax=0,24∙0,026=0,00623 MH, (3.75)
Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.
http://diplomrus.ru/raboti/29158
При горизонтальном расположении теплообменника температурные деформации корпуса между опорами могут достигать нескольких миллиметров, поэтому одна из опор должна быть подвижной. Неподвижную опору, обычно устанавливаемую со стороны неподвижной трубной решетки, закрепляют намертво; гайки болтов подвижной опоры, имеющей овальные вырезы, не затягивают на 1—1,5 мм, но фиксируют контргайками. Зазор между болтами и овальными вырезами должен располагаться в сторону возможного удлинения теплообменника. Поверхности скольжения защищают 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 обвязкой после завершения монтажных работ. В тех случаях, когда отсутствует акт заводского испытания или же 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 испарителя, поэтому остановимся отдельно на ревизии и ремонте каждого вида аппарата. Визуальному осмотру подлежат только крышки, концы и внутренние каналы труб, штуцера на корпусе и крышках. Дефекты остальных частей аппарата могут быть обнаружены только при опрессовке.
4.2 Ремонт аппарата
Ремонт основного технологического оборудования выполняют в соответствии с требования правил техники безопасности, инструкций по ремонту и эксплуатации оборудования и другими нормативными документами.
Сроки и содержание ревизий и ремонтов определяют исходя из конкретных эксплуатационных условий. Необходимость в досрочном ремонте обусловлена резким ухудшением теплообмена (в соответствии с технологической картой), а также смешением обменивающихся теплом сред. В первом случае возможно загрязнение внутренних или внешних поверхностей (либо и тех, и других) труб, во втором — разрыв одной или нескольких труб или же нарушение плотности в местах соединения труб с трубными решетками. Сквозной износ самих трубных решеток практически исключается из-за большой толщины. Нарушение плотности корпуса аппарата и его соединений легко обнаружить визуально по появлению течи. В этих случаях следует немедленно отключить аппарат от действующей системы закрытием задвижек и вентилей.
Очистка теплообменника промывкой.
Из трубного и межтрубного пространств через штуцера или специальные спускные муфты на крышках и корпусе удаляют содержимое. Далее в течение времени, определяемого физико-химическими свойствами рабочей среды, их промывают водой, затем пропаривают, для чего в трубопроводной обвязке теплообменников предусматривается возможность подключения паровой линии, надежно отглушаемой при работе аппаратов в рабочем режиме. Промывкой и пропаркой достигают две цели: подготовку аппарата к вскрытию путем удаления взрыво- и пожароопасных или токсичных веществ и очистку поверхностей от отложений. Следует иметь в виду, что промывка — единственно возможный способ удаления отложений с наружных поверхностей труб и внутренних поверхностей корпуса. Поэтому промывке межтрубного пространства испарителя необходимо уделять особое внимание.Желательно промывать аппараты горячей водой, подогреваемой паром. На нефтеперерабатывающих установках практикуют промывку аппаратов смесью горячей воды и керосина. Керосин растворяет нефтепродукты, а кокс и другие механические примеси уносятся потоком смеси. Эффективность такой промывки возрастает, если одновременно в трубное пространство подается пар. Для экономии керосина и сокращения расхода тепла на подогрев отработанную промывную смесь сливают в емкость, где она отстаивается от грязи и используется вновь. В качестве промывной жидкости применяют также подогретое до 100—120 °С соляровое масло.
В тех случаях, когда отложения на поверхностях плохо растворяются в керосине или соляровом масле, применяют кислотную очистку с использованием специальных ингибиторов, предотвращающих интенсивную коррозию металла труб и корпуса. Обычно применяют соляную кислоту в смеси с ингибитором «уникод». Продолжительность промывки определяют на основании накопленного опыта для каждой группы теплообменников в зависимости от физико-химических свойств отложений.
Для больших групп теплообменников целесообразно иметь стационарные промывные устройства, включающие емкости для приготовления и отстаивания промывной жидкости, насосы и коммуникации. Для небольших и не часто промываемых теплообменников практикуется
применение передвижных установок, смонтированных на автомобильных или тракторных прицепах.Промывку теплообменников в зависимости от степени загрязнения и гидравлического сопротивления, возникающего при промывке, производят по одному либо отдельными участками. Проще промывать одновременно все теплообменники; для этого используют существующую трубопроводную обвязку.
После промывки аппарат надежно отсоединяют от коммуникаций глухими заглушками и приступают к его разборке. Для разборки днищ иногда приходится демонтировать часть трубопроводной обвязки. Масса крышек жестких кожухотрубчатых теплообменников значительна, поэтому для их съема и последующей установки пользуются кранами, треногами, стационарными, подъемными устройствами.