Зигзагообразные АВО: расчет

По ГОСТ зигзагообразные АВО используются для конденсации и охлаждения жидких, газообразных и парообразных сред в различных отраслях нефтепромышленности (нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных). В зависимости от требований конкретного производства проводится целевой расчет АВО.

Конструктивно зигзагообразные АВО представляют собой трубные секции, расположенные зигзагом. Каждая секция состоит из оребренных труб. Располагаются трубы под острым углом и по отношению друг к другу, и по отношению к опорной площадке, расположенной горизонтально. За счет этого достигается зигзагообразная форма.

Все трубные секции крепятся на конструкции из металла. Для создания охлаждающего воздушного потока используется вентилятор. Привод с вентилятором размещается на отдельной раме. За счет вращения колеса вентилятора воздух погоняется через межтрубное пространство и происходит охлаждение имеющейся среды.

При проведении расчет АВО и проектировании могут быть учтены дополнительные пожелания заказчика по комплектации аппаратов воздушного охлаждения. Они могут быть дополнены подогревателем, увлажнителями. Конструкцию могут дополнить и жалюзи. Здесь также есть варианты: жалюзи АВО могут иметь ручную регулировку или оснащены пневмоприводом, регулирующим поворот заслонок.

Еще одна из дополнительных опций — оснащение аппаратов воздушного охлаждения системой рециркуляции. Даная система состоит из нескольких видов жалюзи: боковых, верхних, переточных. За счет этого достигается рециркуляция нагреваемого в секциях воздуха. Это предотвращает переохлаждение, что особенно важно для зимнего сезона эксплуатации АВО.

Условия применения расчетных формул при расчете АВО

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 52857.2, при проведении расчета АВО и его элементов расчетные формулы используются, если соблюдается ряд условий. В частности:

• расчетная температура не выше тех значений, когда появляется ползучесть материалов;
• разность температур смежных потоков не больше ста градусов;
• обеспечивается свободное перемещение пучка труб при температурных удлинениях.

Проводить расчет АВО по стандартным формулам допускается для конструкций аппаратов воздушного охлаждения, имеющих камеры разъемной конструкции следующего типа:

• с литой крышкой;
• со сварной крышкой;
• с литой крышкой (или штампованной);
• с полуцилиндрической сварной крышкой.

Для камер разъемной конструкции проводится расчет усилия в болтах как в условиях эксплуатации, так и в условиях монтажа и тестирования.

Еще один элемент АВО, расчет которого производится — трубная решетка. Рассчитывается толщина трубной решетки. Она должна отвечать условию

Рассчитывается также нагрузка на решетку за счет болтового изгибающего момента. Для расчета безразмерной характеристики данного нагружения используется формула

Для трубного пучка вычисляется также коэффициент Ω ( коэффициент несущей способности ). Для этого используются формулы

Если коэффициент зависит от того, как соотносятся стороны перфорированной зоны трубной решетки, для расчета используется формула

Если коэффициент получается меньше единицы, увеличивается толщина труб, так как должно соблюдаться условие, что коэффициент меньше или равен единице.Также в рамках расчета элементов АВО с камерами разъемной конструкции рассчитывается толщина трубной решетки, усилие от болтовой нагрузки на каждую единицу крышки или решетки. Рассчитываются условия достижения прочности при креплении труб в решетке.Проводится также расчет крышки камеры АВО. Толщина донышка рассчитывается по формуле

Вычисляется нагрузка на крышку болтовым изгибающим моментом. Для этого используется формула

Для фланцевой части вычисляется коэффициент сопротивления фланцевой части по формуле

Соответствие толщины донышка необходимым условиям вычисляется по формуле

Для крышки камеры рассчитывается также толщина стенки в том месте, где она присоединяется к фланцу.

Для расчета неразъемных камер АВО используются другие формулы.