Котлы теплообменные аппараты и сосуды под давлением
Обновлено: 18.05.2024
Типы и свойства теплообменников для котлов
Прямая передача тепла от сгорающего топлива теплоносителю невозможна. В отопительных котлах она выполняется за счет работы специального устройства. Это теплообменник для газового котла. От его конструкции и материала зависит срок службы аппарата и его КПД.
СодержаниеОсновная функция теплообменника для котла
На горелку котла подают газ и воздух для сжигания. Газ горит, выделяя тепло, продукты сгорания выводятся вовне. Источник тепла в этом случае – элемент неподвижный.
Теплоноситель – вода или антифриз – поступает в теплообменник. Это устройство, которое обеспечивает теплообмен между двумя средами с разной температурой. Последний размещается в камере сгорания над горелкой. Вода, двигаясь по теплообменнику, нагревается и подается в трубы отопления. Чаще всего устройство имеет вид набора пластин или трубок. Чем больше его рабочая поверхность, тем лучше и быстрее нагревается вода.
Материал изготовления
Изготавливают теплообменник для котла из материалов прочных, хорошо проводящих тепло, не склонных к коррозии и достаточно устойчивых к давлению. Поскольку приходится учитывать и стоимость материала, выбор невелик.
Сталь
Это самый доступный материал. Сталь очень прочная, но хорошо поддается обработке. Цена невелика. Плюс такого варианта – стойкость к высокой температуре. Сталь пластична и при нагреве не покрывается трещинами, не деформируется даже на участках, контактирующих с горелкой.
Стальной теплообменник на твердотопливный или газовый котел склонен к коррозии. Вода внутри трубок и продукты сгорания в камере котла разрушительно действуют на материал. Это сказывается на долговечности. Модель из стали много весит, это приводит к дополнительному расходу топлива на прогрев самого элемента.
Теплообменник из нержавеющей стали устойчив к коррозии и служит не менее 50 лет.
Чугун
Материал гораздо устойчивее к коррозии чем сталь, не боится ржавчины и действия кислотных ангидридов. Срок эксплуатации достигает 50 лет. Однако чугун – сплав хрупкий, под действием температуры может растрескиваться. Чтобы избежать повреждений, чугунный трубчатый теплообменник необходимо промывать: если используется обычная вода, то 1 раз в год; если антифриз – то 1 раз в 2 года; если дистиллированная жидкость – 1 раз в 4 года.
Вес элемента из чугуна еще больше, поэтому на нагрев приходится тратить больше топлива и времени.
Медь – благородный металл, не подверженный никаким видам коррозии. Она химически инертна, отлично переносит давление. Медь лучше проводит тепло, поэтому для нагрева самого элемента и протекающей жидкости требуется меньше топлива. Вес медной модели невелик, размеры компактны при очень развитой рабочей поверхности.
Недостаток – высокая цена. Также медный теплообменник слишком чувствителен к нагреву до высоких температур. Чаще встречается у котлов от зарубежных изготовителей.
Классификация теплообменников
Газовые котлы могут выполнять несколько функций. Главная – обогрев жилища. Однако двухконтурные модели также нагревают воду для разных бытовых нужд: от мытья посуды до ванной. По этому признаку и различают теплообменники.
Первичные
Обслуживает систему отопления. Представляет собой трубу с довольно большим диаметром, изогнутую в виде змеевика в одной плоскости. Чтобы увеличить рабочую поверхность устройства, здесь же размещают пластины разного размера.
Первичный теплообменник подвергается самым высоким нагрузкам. Извне на него действуют продукты сгорания – копоть, грязь, кислотные ангидриды, изнутри – соли, растворенные в теплоносителе. Чтобы снизить износ, деталь покрывают краской и обрабатывают антикоррозийными составами.
Лучший вариант – теплообменник из нержавейки или меди, так как он не подвержен ржавлению и не боится отложения солей.
Вторичные
Такой теплообменник нагревает жидкость для горячего водоснабжения. Температура его нагрева меньше, но и нагревать воду для бытовых нужд выше +60 С не стоит. Чаще всего это пластинчатая конструкция: собирается из множества пластин с выдавленными ходами, по которым циркулирует водопроводная вода. Многоходовые модели более эффектны, так как в пределах одной пластины жидкость несколько раз меняет направление, то есть находится в ней дольше и прогревается лучше. Изготавливают его из стали, меди, алюминия.
Битермические
Представляет собой вставленные друг в друга 2 трубы. По внутренней перемещается теплоноситель, по внешней – вода для ГВС. Жидкость для отопления нагревается в камере сгорания и частично отдает тепло воде для бытовых нужд.
Конструкция гораздо дешевле. Но хотя вода здесь нагревается быстрее, ее объем ограничен. Кроме того, битермический теплообменник очень чувствителен к качеству воды и намного быстрее загрязняется. Чистить прибор недостаточно. Чтобы предотвратить быстрое засорение и вывод из строя, необходимо установить на входе фильтры для воды.
Очистить совмещенный теплообменник как обычный отдельный не удается. При больших отложениях соли или засорении элемент придется поменять.
Критерии выбора
При выборе устройства учитывают назначение – в данном случае это нагрев теплоносителя, и тип среды – пар, воду, антифриз. Газовый котел обычно работает с водой, но бывают исключения.
Остальные критерии выбора:
- Температура теплоносителя на входе и выходе – необходимо рассчитать, какое количество тепла должен получать потребитель. Исходя из этих данных вычисляют мощность теплообменника.
- Допустимые потери по давлению – давление воды во время прохождения по теплообменнику снижается. Если оно падает слишком низко, не удается создать столб горячей воды достаточной высоты.
- Максимальная рабочая температура – на горелке достигает 600–700 С. Такую температуру выдерживает чугунный и стальной теплообменник, медный с некоторым трудом. Алюминиевую модель использовать запрещается.
- Максимальное рабочее давление – не ограничивает выбор конструкции или материала.
Значимым параметром оказываются габариты. При одинаковой эффективности кожухотрубный теплообменник занимает площадь в 3–4 раза больше, чем пластинчатый.
Правильная эксплуатация
Транспортировка, монтаж и эксплуатация теплообменного устройства подробно описаны в инструкции:
- Теплообменник в аппарате размещают так, чтобы к нему был свободный доступ для осмотра и ремонта.
- Запуск выполняют при стабильных показателях давления и температуры. Нельзя повышать температуру быстрее, чем на 10 градусов в минуту или увеличивать давление больше, чем на 10 бар в час.
- При заполнении водой воздушные клапаны и вентили за теплообменником остаются открытыми. После запуска насоса их закрывают. Таким образом добиваются стабильного давления.
Чтобы избежать отложения солей, на водопроводную трубу перед входом котел ставят фильтр.
Возможные неисправности
Большинство неполадок требует вмешательства специалистов. Некоторые может устранить и пользователь:
- Снижение давления – если вызвано загрязнением, достаточно почистить теплообменник. При неправильном подключении к сети нужно сверить подсоединение с чертежом в инструкции.
- Снижение КПД – при механическом загрязнении устройство промывают. Если причина в накоплении масла, некондиционных газов, устанавливают дополнительные устройства для их вывода.
- Протечка – чаще всего вызвана разложением уплотнителей. Их заменяют.
- Смешение рабочих сред – возникает при коррозии пластин или трубок. Пластины можно заменить частично, кожухотрубный теплообменник придется ставить новый.
Пока действует гарантия, запрещается самостоятельно вскрывать теплообменник и выполнять какой-либо ремонт.
Популярные производители
Теплообменники выпускают многие производители. Наиболее популярными в 2019 году были следующие компании.
Navien
Крупнейший корейский производитель. Выпускает изделия, предназначенные для бытовых котлов. Преимущество – стойкость к низкому качеству воды и гидроударам. Устройство прекрасно адаптировано к плохим условиям эксплуатации.
Итальянский изготовитель. Представляет на рынке настенные и конденсационные котлы напольные с чугунным теплообменником, а также электрические обогреватели.
Первичные теплообменники компания выполняет из меди и латуни. Для вторичных пластинчатых используется нержавеющая сталь. Это повышает стоимость изделий, но обеспечивает максимальную долговечность.
И другие
На рынке есть и другие достойные производители:
- Fondital Victoria Compact – итальянская фирма. Предлагает битермические медные теплообменники высокой производительности.
- Белето – известный российский завод, выпускает разнообразное газовое оборудование. Изготавливает стальные, чугунные и медные теплообменники разного типа.
- Аристон – предлагает алюминиевые и медные теплообменники. Материалы нечувствительны к коррозии, а технология изготовления гарантирует их прочность.
Если есть необходимость увеличить КПД котла при замене устройства, консультируются со специалистом, чтобы рассчитать требуемые параметры.
НД 2-020101-087 Часть X Правила классификации и постройки морских судов. Часть X. Котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением
НД 2-020101-087 Часть X Правила классификации и постройки морских судов. Часть X. Котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением
Купить сейчас
Доставка по РФ от 2 до 15 дней, подробнее
Самовывоз, г. Москва послезавтра, 20 сен. 2021 г. м. Савеловская, на карте
Требования документа распространяются на котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением
Котлы теплообменные аппараты и сосуды под давлением
АЛЬБОМ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
УСТРОЙСТВА ТЕПЛООБМЕННЫЕ НАРУЖНЫЕ И ВНУТРЕННИЕ СОСУДОВ И АППАРАТОВ
Конструкция, размеры и общие технические требования
Дата введения 1997-12-15
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" (АО "ЦКБН").
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Указанием Министерства тяжелого машиностроения от 25 декабря 1990 г. N ВА-002-1-12011.
4 ПЕРЕИЗДАНИЕ 1997 г., сентябрь с изменением N 1-1993 г.
1 Область применения
Настоящий альбом типовых конструкций распространяется на устройства теплообменные трубчатые стальные наружные и внутренние, работающие при внутреннем давлении не более 2,5 МПа, предназначенные для подогрева или охлаждения жидких технологических веществ в емкостных аппаратах теплоносителем с температурой от минус 40 до 380 °С.
Теплообменные устройства типа 7 предназначены для работы под давлением не более 0,6 МПа при температуре теплоносителя не более 300 °С в емкостных аппаратах на условное давление не более 0,6 МПа.
2 Нормативные ссылки
В настоящем альбоме использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 380-88* Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 380-2005, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 481-80 Паронит и прокладки из него. Технические условия
ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой. Поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия
ГОСТ 4543-71 Сталь легированная конструкционная. Марки и технические требования
ГОСТ 5336-80 Сетки стальные плетеные одинарные. Технические условия
ГОСТ 5520-79 Сталь листовая углеродистая низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия
ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки и технические требования
ГОСТ 6533-78 Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры
ГОСТ 7350-77 Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия
ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия
ГОСТ 8731-87* Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8731-74, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 8733-87* Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические условия
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8733-74, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 9940-81 Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия
ГОСТ 9941-81 Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия
ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см). Конструкция и размеры
ГОСТ 12821-80 Фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см). Конструкция и размеры
ГОСТ 13203-77 Теплообменники кожухотрубчатые с U-образными трубами. Размещение отверстий под трубы в трубных решетках и перегородках. Основные размеры
ГОСТ 14657-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия
ГОСТ 15180-86 Прокладки плоские эластичные. Основные параметры и размеры
ГОСТ 25054-81 Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические требования
ГОСТ 28759.2-90 Фланцы сосудов и аппаратов стальные плоские приварные. Конструкция и размеры
ГОСТ 28759.6-90 Прокладки из неметаллических материалов. Конструкция и размеры. Технические требования
ОСТ 26 291-94* Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют ГОСТ Р 52630-2006, ГОСТ 53677-2009, ГОСТ Р 53684-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ОСТ 26-2013-83 Устройства подъемно-поворотные для крышек люков стальных сварных сосудов и аппаратов. Конструкция
ОСТ 26-2037-96 Болты с шестигранной головкой для фланцевых соединений. Конструкция и размеры
ОСТ 26-2040-96 Шпильки для фланцевых соединений. Конструкция и размеры
ОСТ 26-2041-96 Гайки для фланцевых соединений. Конструкция и размеры
ОСТ 26-2043-91 Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых соединений. Технические требования
ОСТ 26-02-1015-85 Крепление труб в трубных решетках
АТК 24.218.06-90 Штуцера для сосудов и аппаратов стальных сварных. Типы, конструкция, размеры и технические требования
ТУ 14-3-1905-93 Трубы бесшовные горяче- и холоднодеформированные из коррозионно-стойкой стали марок 08Х22Н6Т (ЭП53), 08Х21Н6М2Т (ЭП54) и 10X14P14Н4T (ЭП711). Технические условия.
3 Конструкция и размеры
3.1 Альбом типовых конструкций предусматривает семь типов теплообменных устройств:
тип 1 - внутренние с U-образными элементами для горизонтальных аппаратов:
исполнение 1 - с выводом нижнего штуцера через днище;
исполнение 2 - с выводом нижнего штуцера через обечайку;
тип 2 - внутренние винтовые для горизонтальных аппаратов;
тип 3 - внутренние спиральные для вертикальных аппаратов;
тип 4 - внутренние винтовые для вертикальных аппаратов:
исполнение 1 - с выводом нижнего штуцера через обечайку;
исполнение 2 - с выводом нижнего штуцера через днище;
тип 5 - наружные зигзагообразные для горизонтальных аппаратов;
тип 6 - наружные спиральные для вертикальных аппаратов;
тип 7 - внутренние в виде трубного пучка для горизонтальных аппаратов.
3.2 Конструкция и размеры теплообменных устройств типа I должны соответствовать:
исполнение 1 - рисунок 1, таблица 1;
исполнение 2 - рисунок 2, таблица 2.
Исполнение 1
1 - теплообменный элемент - шт.; 2 - втулка - 2 шт.; 3 - коллектор - 2 шт.; 4 - заглушка - 4 шт.; 5 - патрубок - 2 шт.; 6 - фланец 1-50-40 ГОСТ 12821 - 4 шт.; 7 - шпилька 1-M16X80 - 8 шт.; 8 - гайка M16 - 16 шт.; 9 - прокладка А-50-40 ГОСТ 15180 - 2 шт.
Котлы теплообменные аппараты и сосуды под давлением
Сосуды и аппараты
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation. Heat-exchangers
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 34233.7-2017 с ГОСТ Р 52857.7-2007 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 523 "Техника и технологии добычи и переработки нефти и газа"; Закрытым акционерным обществом "ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ" (ЗАО "ПХИ"); Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ВНИИНЕФТЕМАШ"); Закрытым акционерным обществом "ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ" (ЗАО "ПХИ"); Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие ЦЕНТРХИММАШ" (ООО "НТП ЦЕНТРХИММАШ"); Акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (АО "НИИХИММАШ")
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 июля 2017 г. N 101-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. N 1995-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34233.7-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2018 г.
5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
6 Подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52857.7-2007*
7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность элементов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и аппаратов воздушного охлаждения, применяемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным давлением. Нормы и методы расчета на прочность применимы, если отклонение от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов не превышают допусков, установленных нормативными документами. Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ 34233.1.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 34233.1-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
ГОСТ 34233.2-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек
ГОСТ 34233.3-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер
ГОСТ 34233.4-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений
ГОСТ 34233.5-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок
ГОСТ 34233.6-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках
ГОСТ 31842-2012 Нефтяная и газовая промышленность. Теплообменники кожухотрубчатые. Технические требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
- коэффициент для определения максимального изгибающего момента в перфорированной части трубной решетки;
- суммарная площадь сечения болтов (шпилек) по внутреннему диаметру резьбы или нагруженному сечению наименьшего диаметра, мм;
- коэффициент формы компенсатора;
- вспомогательные коэффициенты, используемые при расчете теплообменных аппаратов с расширителем на кожухе;
- коэффициент для определения максимального прогиба трубы, мм;
- внутренний радиус кожуха, мм;
- расстояние от оси пучка до оси наиболее удаленной трубы, мм;
- расстояние от оси кожуха до оси наиболее удаленной трубы, мм;
- коэффициент для определения максимального изгибающего момента в перфорированной части трубной решетки;
- ширина канавки под прокладку в многоходовом аппарате, мм;
- ширина перегородки в трубном пространстве, мм;
- вспомогательные коэффициенты, используемые при расчете теплообменных аппаратов с расширителем на кожухе;
- внутренний размер камеры аппарата воздушного охлаждения в поперечном направлении, мм;
- ширина зоны решетки камеры аппарата воздушного охлаждения, в пределах которой толщина решетки равна , мм;
- наружный размер прокладки в поперечном направлении для камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18), мм;
- расстояние между осями болтов (шпилек) в поперечном направлении для камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18), мм;
- наружный размер в поперечном направлении для камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18), мм;
- расчетный поперечный размер решетки камеры аппарата воздушного охлаждения, мм;
- расчетная ширина перфорированной зоны решетки камеры аппарата воздушного охлаждения, мм;
- эффективная ширина прокладки, мм;
- ширина тарелки фланца кожуха, мм;
- ширина тарелки фланца камеры, мм;
- ширина плоской прокладки, мм;
- ширина промежуточных пролетов камер (см. рисунки 23, 24), мм;
- параметр жесткости компенсатора;
- расчетная прибавка к толщине трубной решетки, крышке плавающей головки, элементам аппаратов воздушного охлаждения, мм. При назначении величины для трубной решетки и крышки плавающей головки следует учитывать коррозию как со стороны трубного, так и межтрубного пространства;
- расчетная прибавка к толщине стенки кожуха, мм;
- расчетная прибавка к толщине перегородки теплообменного аппарата или аппарата воздушного охлаждения, мм. При назначении величины следует учитывать, что перегородка подвергается двусторонней коррозии;
- глубина канавки под прокладку под пробку в задней стенке неразъемной камеры, мм;
- внутренний диаметр кожуха или плавающей головки, мм;
- диаметр окружности расположения болтов фланцевого соединения полукольца плавающей головки с крышкой, мм;
- наименьший диаметр утоненной части решетки, мм;
- диаметр окружности, вписанной в максимальную беструбную площадь, мм;
- наружный диаметр компенсатора, мм;
- наружный диаметр фланца, мм;
- наружный диаметр полукольца плавающей головки, мм;
- диаметр сечения полукольца плавающей головки, имеющего наименьшую толщину, мм;
- средний диаметр прокладки, мм;
- внутренний диаметр расширителя, мм;
- эффективный диаметр отверстия в трубной решетке или задней стенке, мм;
- внутренний диаметр компенсатора, мм;
- размер отверстий в -й перегородке, мм;
- диаметр резьбы пробок в задних стенках камер аппаратов воздушного охлаждения, мм;
- наружный диаметр трубы, мм;
- диаметр отверстия в решетке, мм;
- модуль продольной упругости материала крышки камеры аппарата воздушного охлаждения (см. приложение И), МПа;
- модуль продольной упругости материала решетки, МПа;
- модуль продольной упругости материала 1-й решетки, если модули упругости двух трубных решеток отличаются друг от друга, МПа;
- модуль продольной упругости материала 2-й решетки, если модули упругости двух трубных решеток отличаются друг от друга, МПа;
- модуль продольной упругости материала камеры, МПа;
- модуль продольной упругости материала кожуха, МПа;
- модуль продольной упругости материала компенсатора, МПа;
- модуль продольной упругости материала прокладки, МПа;
- модуль продольной упругости материала труб, МПа;
- модуль продольной упругости материала фланца кожуха, МПа;
- модуль продольной упругости материала фланца камеры, МПа;
- суммарная осевая сила, действующая на кожух, Н;
- усилие на прокладке плавающей головки, Н;
- усилие в болтах (шпильках) камеры аппарата воздушного охлаждения в условиях эксплуатации, Н;
- усилие в болтах (шпильках) камеры аппарата воздушного охлаждения в условиях испытания или монтажа, Н;
- усилие от болтовой нагрузки на единицу длины решетки или крышки камеры аппарата воздушного охлаждения, Н/мм;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон перегородки по трубному пространству;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон перфорированной зоны решетки аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон крышки аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон крышки аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон задней стенки камеры аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициент, зависящий от соотношения сторон боковой стенки камеры аппарата воздушного охлаждения;
- глубина крышки камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18), мм;
- выступающая часть отбортовки эллиптического днища плавающей головки, мм;
- толщина прокладки, мм;
- толщина тарелки фланца кожуха, мм;
- толщина тарелки фланца камеры, мм;
- момент инерции поперечного сечения трубы, мм;
- жесткость компенсатора, Н/мм;
- коэффициент изменения жесткости системы трубы - кожух при действии осевой силы;
- отношение осевого перемещения компенсатора или расширителя при действии растягивающей силы к осевому перемещению краев корпуса межтрубного пространства без компенсатора и расширителя от действия той же силы;
- коэффициент изменения жесткости системы трубы - кожух при действии давления;
- отношение осевого перемещения компенсатора или расширителя при действии давления к осевому перемещению краев корпуса межтрубного пространства без компенсатора и расширителя от действия того же давления;
- жесткость расширителя, Н/мм;
- модуль упругости основания (системы труб), Н/мм;
- эффективный коэффициент концентрации напряжения;
- коэффициент жесткости фланцевого соединения при изгибе, Н·мм;
- коэффициент жесткости фланца кожуха при изгибе, Н·мм;
- коэффициент жесткости фланца камеры при изгибе, Н·мм;
- коэффициент жесткости втулки фланца кожуха при изгибе, Н·мм;
- коэффициент жесткости втулки фланца камеры при изгибе, Н·мм;
- коэффициент условий работы при расчете труб на устойчивость;
- длина расширителя, мм;
- расчетный размер решетки аппарата воздушного охлаждения в продольном направлении, мм;
- длина перегородки в трубном пространстве, мм;
- внутренний размер камеры аппарата воздушного охлаждения в продольном направлении, мм;
- наружный размер прокладки в продольном направлении для камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18), мм;
- половина длины трубы теплообменного аппарата или аппарата воздушного охлаждения, мм;
- приведенная длина трубы, используемая при расчете прогиба труб и изгибающего момента, действующего на трубу, мм;
- глубина развальцовки труб, мм;
- длина ввинчивания пробки, мм;
- расстояние от решетки до перегородки, мм;
- расстояние между отверстиями в -й перегородке, мм;
- расчетная длина труб при продольном изгибе, мм;
- плечо изгибающего момента, действующего на решетку аппарата воздушного охлаждения, мм;
- плечо изгибающего момента, действующего на фланец крышки аппарата воздушного охлаждения, мм;
- максимальный пролет трубы между решеткой и перегородкой, мм;
- максимальный пролет трубы между перегородками, мм;
- максимальный изгибающий момент в перфорированной части трубной решетки, Н·мм/мм;
- расчетный изгибающий момент, действующий на крышку плавающей головки, Н·мм;
- изгибающий момент, распределенный по периметру перфорированной части трубной решетки, Н·мм/мм;
- изгибающий момент, распределенный по периметру кожуха, Н·мм/мм;
- изгибающий момент, распределенный по периметру трубной решетки, Н·мм/мм;
- изгибающий момент, действующий на трубу, Н·мм;
- допускаемый изгибающий момент для фланца крышки плавающей головки, Н·мм;
- допускаемый изгибающий момент для днища крышки плавающей головки, Н·мм;
- коэффициент для определения максимального изгибающего момента в перфорированной части трубной решетки;
- коэффициент влияния давления на продольную деформацию труб;
- относительная характеристика беструбного края трубной решетки;
- коэффициент влияния давления на изгиб 1-го фланца, мм;
- коэффициент влияния давления на изгиб 2-го фланца, мм;
- число циклов нагружения за расчетный срок службы (если число циклов не оговорено, рекомендуется принимать =2000);
- осевая сила, действующая на трубу, Н;
- допускаемая нагрузка на соединение трубы с решеткой способом развальцовки, Н;
- число линз (волн) компенсатора;
- коэффициент для определения максимального изгибающего момента в перфорированной части трубной решетки;
- расчетное давление в камере аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- пробное давление при испытании в камере аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- расчетное давление в межтрубном пространстве, МПа;
- расчетное давление в трубном пространстве, МПа;
- расчетное давление, действующее на решетку кожухотрубчатого теплообменного аппарата, МПа. Принимается равным максимально возможному перепаду давлений, действующих на решетку;
- приведенное давление на решетку, МПа;
- приведенное давление на фланцы, МПа;
- допускаемое избыточное давление из условий прочности краевой зоны сферического неотбортованного днища, МПа;
- относительное давление, МПа;
- усилие в шпильках плавающей головки, Н;
- усилие в шпильках плавающей головки в условиях монтажа, Н;
- усилие в шпильках плавающей головки в рабочих условиях, Н;
- перерезывающая сила, распределенная по периметру перфорированной зоны решетки, Н/мм;
- равнодействующая давления, действующего на крышку плавающей головки, Н;
- усилие, распределенное по периметру кожуха, Н/мм;
- перерезывающая сила, распределенная по краю трубной решетки, Н/мм;
- допускаемая нагрузка на единицу площади сечения трубного пучка из условия прочности труб, МПа;
- допускаемая нагрузка на единицу площади сечения трубного пучка из условия прочности крепления трубы в решетке, МПа;
- радиус гиба в углу крышки камеры аппарата воздушного охлаждения (см. рисунки 16-18);
- радиус центра тяжести тарелки фланца кожуха, мм;
- радиус центра тяжести тарелки фланца камеры, мм;
- радиус гиба при вершине волны компенсатора, мм;
- толщина стенки кожуха, мм;
- толщина трубной решетки в сечении канавки под перегородку, мм;
- эквивалентная толщина втулки фланца, мм;
- толщина трубной решетки, мм;
- толщина 1-й решетки, если две трубные решетки отличаются друг от друга, мм;
- толщина 2-й решетки, если две трубные решетки отличаются друг от друга, мм;
- толщина трубной решетки в месте уплотнения под кольцевую прокладку, мм;
- расчетная толщина трубной решетки, мм;
- толщина стенки трубы, мм;
- толщина стенки кожуха в месте соединения с трубной решеткой или с фланцем, мм;
- толщина стенки камеры в месте соединения с трубной решеткой или с фланцем, мм;
- толщина решетки в зоне кольцевой канавки, мм;
- толщина перегородки по трубному пространству, мм;
- толщина донышка плавающей головки, мм;
- толщина трубной решетки камеры аппарата воздушного охлаждения в пределах зоны перфорации, мм;
- толщина трубной решетки камеры аппарата воздушного охлаждения в месте уплотнения, мм;
- толщина трубной решетки камеры аппарата воздушного охлаждения вне зоны уплотнения, мм;
- толщина донышка крышки для камер по рисункам 15-18, толщина задней стенки для камер по рисункам 20-24, мм;
- толщина стенки крышки в месте присоединения к фланцу - для камер по рисункам 15-17, толщина верхней и нижней стенок - для камер по рисункам 21-24, мм. Для камер по рисункам 18 и 20: равно ;
- толщина фланца крышки камеры аппарата воздушного охлаждения, мм;
- толщина боковой стенки камеры аппарата воздушного охлаждения, мм;
- толщина первой и -й перегородок камеры аппарата воздушного охлаждения, мм;
- толщина полукольца, мм;
- коэффициенты, учитывающие влияние беструбного края и влияние труб;
- шаг расположения отверстий в решетке аппарата воздушного охлаждения в продольном направлении, мм;
- шаг расположения отверстий в решетке аппарата воздушного охлаждения в поперечном направлении, мм;
- расстояние между осями рядов отверстий с двух сторон от паза, мм;
- толщина наименьшего сечения полукольца плавающей головки, мм;
- шаг расположения отверстий в решетке, мм;
- средняя температура стенки кожуха, °С;
- средняя температура стенок труб, °С;
- температура сборки аппарата, °С (20°С);
- максимальный прогиб трубной решетки, мм;
- допустимый прогиб трубной решетки, мм;
- безразмерные параметры формы волны компенсатора;
- прогиб трубы, мм;
- угловая податливость крышки от действия внутреннего давления, 1/Н·мм;
- угловая податливость крышки от действия болтового изгибающего момента, 1/Н·мм;
- угловая податливость решетки от действия внутреннего давления, 1/Н·мм;
- угловая податливость решетки от действия болтового изгибающего момента, 1/Н·мм;
- линейная податливость шпилек (болтов), мм/Н;
- линейная податливость прокладки, мм/Н;
- угловая податливость фланца (полукольца) плавающей головки, 1/Н·мм;
- число рядов труб в поперечном направлении;
- коэффициент жесткости фланцевого соединения плавающей головки при нагружении внутренним давлением;
- коэффициент линейного расширения материала кожуха при температуре , 1/°С;
- коэффициент линейного расширения материала труб при температуре , 1/°С;
- коэффициент системы решетка - трубы, 1/мм;
- угол наклона стенки расширителя (см. рисунок 3), град;
- коэффициент системы кожух - решетка, 1/мм;
- коэффициент системы обечайка - фланец камеры, 1/мм;
- расчетный коэффициент, зависящий от соотношения размеров фланца крышки плавающей головки;
- отношение внутреннего диаметра компенсатора к наружному диаметру;
- отношение диаметра кожуха к диаметру расширителя;
- коэффициент формы днища крышки плавающей головки;
- жесткость фланцевого соединения плавающей головки, Н/мм;
- высота сварного шва в месте приварки трубы к решетке, мм;
- толщина стенки компенсатора, мм;
- толщина стенки расширителя, мм;
- перепад давлений между ходами по трубному пространству, МПа;
- размах первых главных напряжений, МПа;
- размах вторых главных напряжений, МПа;
- размах третьих главных напряжений, МПа;
- относительная характеристика площади решетки аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициенты влияния давления на трубную решетку со стороны межтрубного и трубного пространства соответственно;
- коэффициенты податливости крышки и фланцевого соединения крышки и решетки аппарата воздушного охлаждения соответственно;
- безразмерная характеристика нагружения крышки аппарата воздушного охлаждения болтовым изгибающим моментом;
- безразмерная характеристика нагружения решетки аппарата воздушного охлаждения болтовым изгибающим моментом;
- относительная ширина беструбного края решетки аппарата воздушного охлаждения;
- параметр, используемый при расчете прогиба трубы;
- приведенное отношение жесткости труб к жесткости кожуха;
- приведенное отношение жесткости труб к жесткости фланцевого соединения;
- изгибные напряжения в трубной решетке в месте соединения с кожухом, МПа;
- изгибные напряжения в перфорированной части трубной решетки, МПа;
- мембранные напряжения в кожухе в месте присоединения к решетке в меридиональном направлении, МПа;
- изгибные напряжения в кожухе в месте присоединения к решетке в меридиональном направлении, МПа;
- мембранные напряжения в кожухе в месте присоединения к решетке в окружном направлении, МПа;
- изгибные напряжения в кожухе в месте присоединения к решетке в окружном направлении, МПа;
- суммарные напряжения в трубах в осевом направлении, МПа;
- мембранные напряжения в трубах в осевом направлении, МПа;
- мембранные напряжения в трубах в окружном направлении, МПа;
- допускаемое напряжение для материала камеры аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- допускаемая амплитуда упругих напряжений, МПа;
- допускаемое напряжение для материала кожуха теплообменного аппарата или крышки аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- допускаемое напряжение для материала решетки теплообменного аппарата или аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- допускаемое напряжение для материала перегородки, МПа;
- допускаемое напряжение для материала труб, МПа;
- допускаемое напряжение для материала плоского донышка крышки аппарата воздушного охлаждения, МПа;
- допускаемое напряжение для полукольца плавающей головки, МПа;
- допускаемое напряжение для днища крышки плавающей головки, МПа;
- допускаемое напряжение для болтов (шпилек) при затяжке, МПа;
- допускаемое напряжение для болтов (шпилек) в рабочих условиях, МПа;
- касательные напряжения в трубной решетке в месте соединения с кожухом, МПа;
- касательные напряжения в перфорированной части трубной решетки, МПа;
- напряжения среза в шве приварки трубы к решетке, МПа;
- относительная характеристика площади сечения трубы аппарата воздушного охлаждения;
- коэффициенты, учитывающие поддерживающее влияние труб;
- коэффициент прочности сварного шва;
- коэффициенты формы крышек камер аппаратов воздушного охлаждения (см. рисунки 15-18);
- коэффициент прочности шва приварки трубы к решетке;
- коэффициент ослабления решеток кожухотрубчатых теплообменных аппаратов с неподвижными трубными решетками и компенсатором на кожухе;
- эффективный коэффициент ослабления решеток кожухотрубчатых теплообменных аппаратов с плавающей головкой и U-образными трубами и решетки и задней стенки камер аппаратов воздушного охлаждения;
- коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе;
- коэффициент сопротивления фланцевой части крышки аппарата воздушного охлаждения;
- безразмерная характеристика нагружения крышки аппарата воздушного охлаждения давлением, действующим на ее фланцевую часть;
- безразмерная характеристика нагружения решетки аппарата воздушного охлаждения давлением, действующим на беструбную зону;
- угол между касательной к сферическому сегменту в краевой зоне днища крышки плавающей головки и вертикальной осью, град;
- коэффициент жесткости перфорированной плиты;
- коэффициент несущей способности трубного пучка аппарата воздушного охлаждения;
Правила классификации и постройки морских судов 2021, Часть X - Котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением
Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства утверждены в соответствии с действующим положением и вступают в силу 1 января 2021 года.
Настоящее издание Правил составлено на основе издания 2020 года с учетом изменений и дополнений, подготовленных непосредственно к моменту переиздания.
В Правилах учтены процедурные требования, унифицированные требования, унифицированные интерпретации и рекомендации Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО) и соответствующие резолюции Международной морской организации (ИМО).
Содержание
1 Общие положения
1.1 Область распространения
1.2 Определения и пояснения
1.3 Объем освидетельствований
1.4 Материалы
1.5 Сварка
1.6 Термическая обработка
1.7 Испытания
1.8 Котельные помещения
2 Расчеты на прочность
2.1 Общие положения
2.2 Цилиндрические, сферические элементы и трубы
2.3 Конические элементы
2.4 Плоские стенки, днища и крышки
2.5 Трубные решетки
2.6 Выпуклые днища
2.7 Тарельчатые днища
2.8 Прямоугольные камеры
2.9 Укрепление вырезов в цилиндрических, сферических и конических стенках и выпуклых днищах
2.10 Связи
2.11 Потолочные балки
3 Котлы
3.1 Общие положения
3.2 Требования к конструкции
3.3 Арматура и контрольно-измерительные приборы
3.4 Котлы-инсинераторы
3.5 Котлы с органическими теплоносителями
4 Управление, регулирование, защита и сигнализация котлов
4.1 Общие положения
4.2 Регулирование
4.3 Защита
4.4 Сигнализация
5 Топочные устройства котлов, работающих на жидком топливе
5.1 Общие положения
5.2 Форсунки
5.3 Автоматические топочные устройства
6 Теплообменные аппараты и сосуды под давлением
6.1 Общие положения
6.2 Требования к конструкции
6.3 Арматура и контрольно-измерительные приборы
6.4 Специальные требования к теплообменным аппаратам и сосудам под давлением
7 Характеристики прочности котельных сталей
7.1 Нижний предел текучести в зависимости от расчетной температуры, МПа
7.2 Предел длительной прочности в зависимости от расчетной температуры, МПа
Приложение. Типовые примеры допускаемых сварных соединений для котлов, теплообменных аппаратов и сосудов под давлением
Российский Морской Регистр Судоходства
4.1.1 Для обеспечения безопасности судна, охраны человеческой жизни и предотвращения озоноразрушающего действия холодильных агентов на окружающую среду холодильные установки, устанавливаемые на классифицируемых Регистром судах, подлежат освидетельствованиям в следующих случаях:
4.1.1.1 если холодильные установки работают на холодильных агентах группы I в соответствии с табл. 2.2.1 части XII «Холодильные установки»;
4.1.1.2 если в состав холодильных установок, работающих на холодильных агентах группы I , входят компрессоры с теоретическим объемом всасывания, равным 125 м 3 /ч и более;
4.1.1.3 если холодильная установка обеспечивает функционирование систем, влияющих на безопасность судна.
4.1.2 Из перечисленных в 4.1.1 Регистр по желанию судовладельца классифицирует:
4.1.2.1 холодильные установки, предназначенные для создания и поддержания необходимых температур и условий в грузовых охлаждаемых помещениях транспортных судов и в термоизолированных грузовых контейнерах;
4.1.2.2 холодильные установки, предназначенные для создания и поддержания необходимых температур и условий в грузовых охлаждаемых помещениях, для холодильной обработки продуктов промысла (охлаждение, замораживание) и обеспечения работы технологического оборудования на рыболовных и прочих судах, используемых для переработки биологических ресурсов моря;
4.1.2.3 холодильные установки, предназначенные для поддержания требуемого режима перевозки сжиженных газов наливом на газовозах.
Прочие холодильные установки из числа указанных в 4.1.1 считаются неклассифицируемыми.
4 CLASSIFICATION OF REFRIGERATING PLANTS
Look through also:
Также, согласно 18.01.2019 Правилам классификации и постройки морских судов, часть X «Котлы, теплообменные аппараты и сосуды под давлением» поднадзорными РМРС являются теплообменные аппараты и сосуды, которые в рабочем состоянии полностью или частично заполнены газом или паром, с рабочим давлением 0,07 МПа и более, вместимостью 0,025 м 3 и более или с произведением давления, МПа, на вместимость, м 3 , составляющим 0,03 МПа*м 3 и более. См. стр. 5 и 6, раздел 1.3.2. Объём освидетельствований.
Читайте также: