3 Компоновка трубного пучка

Целью данной главы является подбор оптимального соотношения числа трубок в горизонтальном и вертикальном рядах для каждой скорости, а также определение внутреннего диаметра ПГ. Расчёт производится на основе данных из предыдущей главы.

Для начала выбираем внутренний диаметр коллектора из интервала (600 1100) мм так, чтобы скорость в коллекторе не превышала 10 м/с.

Пусть

Тогда скорость в коллекторе будет [4]:

Скорость удовлетворяет допустимым значениям, следовательно менять внутренний диаметр коллектора не нужно.

Шаг сверления отверстий под трубки на внутреннем диаметре коллектора [4]:

Расчётное число трубок в горизонтальном ряду [4]:

Реальное количество трубок не должно превышать это значение, для каждой скорости эти значения будут следующими:

Число труб в вертикальном ряду выбираем так чтобы суммарное количество труб было не меньше расчётного.

Число труб в центральном пакете и в боковом отличается, так как ПГ имеет цилиндрическую форму и при одинаковом количестве трубок пакеты невозможно будет разместить.

Для второго и третьего варианта соотношение центрального и бокового пакета немного другие (1,2 и 0,8) так как это лучше удовлетворяет оптимальному виду ПГ.

Теперь необходимо рассчитать гидравлическое количество трубок на основе полученных значений и удостовериться, что оно не превышает количество трубок, полученных в тепловом расчёте, так как это уменьшит экономическую целесообразность нашего ПГ. [4]

Все значения удовлетворяют поставленному условию. Теперь необходимо выбрать вид трубного пучка. В современных ПГ используют прямоугольные пучки, поэтому я решила остановиться на этом варианте.

Расстояния между центрами соседних трубок по горизонтали и вертикали:

Необходимо рассчитать диаметр ПГ по горизонтали и вертикали и подобрать вспомогательные размеры и по необходимости изменить соотношение трубок так, чтобы расхождение между ними не превышало 5 %. [4]

Все значения удовлетворяют допустимым погрешностям, поэтому перераспределение трубок производить не нужно.

На этом компоновка трубного пучка завершена. Окончательные результаты для каждой скорости приведены в Таблице 3.

Таблица 3– Результаты расчёта компоновки трубного пучка

	w1 = 2 м/с	w1 = 4 м/с	w1 = 6 м/с
wкол, м/с	7,5
Dкол^вн , м	1
Sкол·10^-3, м	19,2
nтр. гор^расч	163,54
nтр. гор^принятое	162	120	100
nтр. верт^ср	130	88	68
nтр. верт^ц	163	106	82
nтр. верт^б	98	71	54
nтр. гидр	21141	10620	6800
Sгор ·10^-3, м	20,8
Sверт·10^-3, м	19,2
DПГ^гор, м	4,16	3,29	2,88
DПГ^верт, м	4,34	3,25	2,79

Вывод: В результате расчёта были определены размеры ПГ и соотношение числа трубок в горизонтальном и вертикальном рядах. Они будут необходимы при расчёте естественной циркуляции. Принципиальная схема ПГ представлена в Приложении А.