Проектировании конических

Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [Л. 80], термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности солей, масла и других загрязнений. Именно эти вбстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов.

Для вертикальных труб коэффициент теплоотдачи книзу уменьшается вследствие утолщения пленки. В этом случае среднее значение теплоотдачи можно увеличить путем установки по высоте трубы конденсатоотводных колпачков (рис. 4-34). Установка -таких колпачков через каждые 10 см на трубе высотой h = 3 м увеличивает среднее значение коэффициента теплоотдачи в 2—3 раза. Еще большее увеличение теплоотдачи получается при подаче пара в виде тонких струек, движущихся с большой скоростью. При ударе таких струек о стенку происходит разрушение пленки и разбрызгивание конденсата. По опытным данным [78] термическое сопротивление теплоотдачи при этом уменьшается в 3—10 раз. Последнее, конечно, в значительной мере зависит от диаметра струек, их количества, направления и скорости истечения. Имеются и другие средства интенсификации теплоотдачи. Однако эта задача в большинстве случаев не очень актуальна, так как при конденсации пара теплоотдача и так достаточно высока. Поэтому при проектировании конденсаторов большое внимание следует уделять профилактическим мерам против снижения теплоотдачи вследствие, например, наличия воздуха, неправильного отвода конденсата и подачи пара в аппарат, отложения на поверхности . солей, масла и других загрязнений. Именно эти обстоятельства могут оказаться причиной неудовлетворительной работы конденсаторов.

Аммиачные вертикальные кожухотруб-ные конденсаторы. Область применения вертикальных кожухотрубных конденсаторов (фиг. 52) — крупные холодильные установки. Теплопередающая поверхность одного конденсатора доходит до 200-250 м*. теплосъём — от 3500 до 4500 ккал/лР час. При проектировании конденсаторов учитывают следующее: пары аммиака следует подводить к верхней трубной решётке, а отбор паровоздушной смеси производить вблизи от уровня жидкого аммиака; жидкий аммиак стекает в ресивер самотёком; масло собирается под жидким аммиаком; вода свободно стекает по внутренней поверхности труб; перегородки или решётки в водоприёмном баке служат для уменьшения скорости поступающей воды; высота уровня воды в

Определяя коэффициент теплоотдачи от пара к стенке при проектировании конденсаторов, необходимо учитывать, что значительная часть турбины низкого давления и конденсатор находятся под вакуумом, что, ввиду практической невозможности обеспечить идеальную плотность установки, неизбежны подсосы атмосферного воздуха и что поэтому в конденсатор в действительности поступает не чистый пар, конденсация которого рассматривалась выше, а паро-воздушная смесь, в которой содержание воздуха при входе в конденсатор ничтожно мало в процентном отношении по сравнению с количеством пара. Однако по мере конденсации пара и приближении паро-воздушной смеси к месту отсоса воздуха из конденсатора содержание воздуха в смеси резко возрастает. Это обстоятельство вызывает постепенное, по мере конденсации пара, ухудшение коэффициента теплоотдачи к стенке со стороны пара.

При проектировании конденсаторов приходится в некоторых случаях предусматривать конденсацию перегретого пара, а поэтому перейдем к определению коэффициента теплоотдачи от перегретого пара к стенке.

Для разбивки трубок, применяемой в проектировании конденсаторов и других теплообменных аппаратов, следует принять

При проектировании конденсаторов и многих других теплообменных аппаратов .необходимо определять теплоотдачу от стенки к жидкости, которой может быть вода или вязкая жидкость (нефтепродукты).

Значения коэффициента b для воды приведены в табл. 2, причем при проектировании конденсаторов допустимо принимать tm ^ /в.

При проектировании конденсаторов паровых турбин, имеющих встроенную турбину заднего хода, следует проверить расчетным путем конденсатор на режим работы последней, так как при этом отработавший в турбине пар может иметь значительную степень перегрева. В соответствии с приведенными выше указаниями о конденсации перегретого пара необходимо предварительно вычис-

При проектировании конденсаторов необходимо учитывать следующее:

Особое внимание при проектировании конденсаторов необходимо обращать на обеспечение высокой плотности парового корпуса и исключение возможности попадания в него даже малых количеств забортной воды. Для установок с высокими параметрами пара, где могут применяться высоколегированные стали аустенитного типа, указанное требование особенно важно, так как аустенитные стали склонны к коррозионному растрескиванию в присутствии хлоридов, содержащихся в морской воде.

Рассмотрим еще один пример. При проектировании конденсаторов паровых турбин важно иметь правильное представление о равномерности распределения охлаждающей воды по отдельным зонам (трубкам) трубного пучка в зависимости от его компоновки.

или впадины (рис. 8.11, г, е). Правильная конструкция опорной поверхности повышает жесткость всей конструкции, особенно у крупных корпусных деталей. Для этого сплошные опорные поверхности следует заменять поверхностями с выступающими буртиками (рис. 8.11, д). Общее конструктивное оформление детали необходимо выполнять с учетом удобства сборки этой детали с другими деталями изделия. Для свободного извлечения детали из пресс-формы на наружных и внутренних поверхностях ее необходимо предусматривать технологические уклоны. При проектировании конических поверхностей необходимо исходить из удобства извлечения детали, обратная конусность недопустима.

При проектировании конических пружин с постоянным шагом навивки, деформирующихся до полной посадки витков, необходимо задаться или определить конструктивно диаметр и высоту пружины is свободном состоянии. Диаметр проволоки в этом случае определяют по формуле (30.1) с учетом выражения (30.9).

При проектировании конических передач используют станочные зацепления, у которых аксоидами производящих поверхностей являются конические поверхности. Оси аксоидных конусов производящего колеса и проектируемого («нарезаемого») колеса пересекаются. Наиболее употребительным при расчетах является част-

размеров зубьев и расположение их элементов проводят относительно базовой конической поверхности на каждом колесе, называемой делительным конусом. При проектировании конических передач углы 6i и Й2 делительных конусов принимают совпадающими с углами 6tt,i и 6ю2 начальных конусов, что упрощает расчетные соотношения. Зубья образуют на колесе зубчатый венец, который располагается между конусом вершин с углом ба и конусом впадин с углом f>f (рис. 14.2). При изготовлении заготовок и колес используют базовое расстояние А и размеры В до вершины конуса и С — до базовой плоскости. Поверхность, отделяющая зуб от впадины, называется боковой поверхностью зуба. Пересечение боковой поверхности зуба с соосной поверхностью называют линией зуба. Линия зуба может совпадать с образующей делительного соосного конуса (прямые зубья) или иметь угол Р наклона линии зуба на делительной поверхности. Различают виды конических колес, отличающихся по форме линий зубьев на развертке делительного конуса (рис. 14.3): а — с прямыми; б — тангенциальными; в — круговыми; г, д, е — криволинейными зубьями. Прямозубые передачи используют для работы при легких нагрузках и невысоких скоростях (обычно при частоте вращения <1000 об/мин). Для работы в режиме максимальных нагрузок, при высоких скоростях и для обеспечения максимальной плавности работы и бесшумности используют передачи с криволинейными зубьями.

При проектировании конических передач используют станочные зацепления, у которых аксоидами производящих поверхностей являются конические поверхности. Оси аксоидных конусов производящего колеса и проектируемого («нарезаемого») колеса пересекаются. Наиболее употребительным при расчетах является част-

размеров зубьев и расположение их элементов проводят относительно базовой конической поверхности на каждом колесе, называемой делительным конусом. При проектировании конических передач углы 6i и 62 делительных конусов принимают совпадающими с углами 6Ш1 и 6Ю2 начальных конусов, что упрощает расчетные соотношения. Зубья образуют на колесе зубчатый венец, который располагается между конусом вершин С уГЛОМ ба И КОНу-СОМ впадин с углом 6/ (рис. 14.2). При изготовлении заготовок и колес используют базовое расстояние А и размеры В до вершины конуса и С — до базовой плоскости. Поверхность, отделяющая зуб от впадины, называется боковой поверхностью зуба. Пересечение боковой поверхности зуба с соосной поверхностью называют линией зуба. Линия зуба может совпадать с образующей делительного соосного конуса (прямые зубья) или иметь угол Р наклона линии зуба на делительной поверхности. Различают виды конических колес, отличающихся по форме линий зубьев на развертке делительного конуса (рис. 14.3): а — с прямыми; б — тангенциальными; в — круговыми; г, д, е — криволинейными зубьями. Прямозубые передачи используют для работы при легких нагрузках и невысоких скоростях (обычно при частоте вращения <С1000 об/мин). Для работы в режиме максимальных нагрузок, при высоких скоростях и для обеспечения максимальной плавности работы и бесшумности используют передачи с криволинейными зубьями.

При проектировании конических зубчатых колес с осевой формой зуба I в некоторых случаях расчетный угол наклона зубьев назначают с учетом номера резцов, используемых при зубонарезании.

2. При проектировании конических зубчатых колес с круговыми зубьями осевой формы II для обеспечения приблизительного постоянства ширины вершинной ленточки по всей длине зуба при определенном сочетании значений Pn, zj и и вынужденно принимают 6ОТ- =? 8аз и 002 = в/i, допуская тем самым переменный радиальный зазор в передаче.

При проектировании конических оправок, базируемых по наружному диаметру шлицевого отверстия, для расчета длин и диаметров оправок пользуются приведенными выше данными. При этом на посадочном конусе оправки делаются шлицы соответственно числу шлицев базового отверстия детали. Внутренний диаметр этих шлицев занижается на 1 мм относительно внутреннего диаметра шлицевого отверстия детали. Ширина шлицев оправки относительно шлицевых пазов отверстия занижается по ширине на 0,5 мм при ширине пазов шлицевого отверстия до 5 мм и на 1 мм — при ширине свыше 5 мм.

При проектировании конических зубчатых колес исходным является задание передаточного отношения ii_z, расположения осей 001

При проектировании конических колес чаще всего бывает известен угол ф между осями колес, а искомыми являются углы срх и ф2 делительных конусов, без знания которых нельзя расчертить конические колеса. Как видно, уравнение (1) не может дать однозначного решения для углов ц>1 и ф2. Необходимо к уравнению (1) присоединить добавочную связь между углами ф! и ф2. Задаваться же одним углом произвольно, как мы делали при построении конических колес в разрезе (рис. 471), а другой определять построением, указанным на рис. 472, нельзя, так как мы рискуем тем, что не будет удовлетворено уравнение (1); если же определять ф2 при произвольном фг из уравнения (1), то в результате у конических колес можем получить не то передаточное отношение, которое нужно. Правильное решение получится лишь в том случае, если к уравнению (1) присоединить дополнительное уравнение, связывающее (ft и ф2 с передаточным отношением.