Определение толщины трубной решетки

Толщину трубной решетки S_p, м, исходя из условия закрепления труб развальцовкой с обваркой, определяли согласно [1, С.375]

                   (47)

где d_t - наружный диаметр труб, м;

  t_p - шаг отверстий в решетке, м.

Толщину трубной решетки S_p приняли

S_p = 25 мм.

Выбор фланцевых соединений

Согласно [2, С.91] приняли плоский приварной фланец.

Так как теплообменник используется при давлении сред 0, 6МПа, то согласно [2, С.91] приняли уплотнительные поверхности фланцевых соединений типа выступ-впадина.

Расчет температурных напряжений

Температуру стенок трубок t_T, °С, определили согласно [3, С.153]

 

                                   (48)

где a₁, a₂ - коэффициенты теплоотдачи метана и водяного пара, Вт/(м²ּ К);

  t_СР, q_СР - средняя температура метана и водяного пара, °С.

°С.

Так как кожух теплообменника с наружи покрыт изоляцией, то согласно [3, С.153] температуру его стенки приняли

t_К = 79°С.

Разность температур стенок труб и кожуха определили

Δ t= t_Т - t_К.

Δ t=91, 6-79=12, 6°С.

Согласно [3, С.154] разность температур кожуха и трубок не превышает максимально допустимо разности для теплообменников данного типа (ТН).

Площадь сечения трубок S_T, м², определили согласно [3, С.152]

S_T = pּ (d_H-d_T)ּ d_Tּ n.                                       (49)

где d_Н - наружный диаметр труб, м;

  d_T - толщина стенки труб, м;

  n - количество труб.

S_T = 3, 14(0, 025-0, 002)0, 002ּ 860=0, 124 м².

Площадь сечения кожуха S_К, м², определили согласно [3, С.152]

S_К = pּ (D-d_К)ּ d_К.                                   (50)

где D - внутренний диаметр кожуха, м;

  d_К - толщина стенки кожуха, м.

S_К = 3, 14(0, 994 + 0, 006)0, 006=0, 0188м².

Усилие растягивающее или сжимающее трубки и кожух и обусловленное температурными деформациями Р¢ _т, Р¢ _к, Н, определили согласно [3, С.152]

       (51)

где S_K – площадь сечения корпуса, м²;

  S_T - площадь сечения трубок, м²;

  E_K - модуль упругости материала корпуса, E_K =1, 931× 10¹¹ Па;

    E_T - модуль упругости материала трубок, E_T =1, 918× 10¹¹ Па;

  a₁, a₂ - коэффициенты линейного расширения материала кожуха и трубок, 1/°С;

  t₀ - температура аппарату при изготовлении, t₀ =20°С.

Усилия, растягивающие трубки и кожух теплообменника и обусловленное

давлением в аппарате P”_T, P”_К, Н, определили согласно [3, С.152]

                                        (52)

Суммарное растягивающее усилие P”, Н, определили согласно [3, С.152]

                        (53)

 

Тогда

Условия напряжений проверили согласно [3, С.152]

                                         (54)

Условие температурных напряжений теплообменника типа ТН выполняется.

Список используемых источников

 

1 Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. - Л.: Машиностроение, 1981.

2 Михалёв М.Ф. Расчёт и конструирование машин и аппаратов химических производств. - Л.: Машиностроение, 1984.

3 Соколов В.М. Машины и аппараты химических производств.- Л.: Машиностроение, 1982.

4 Чернобыльский И.И. Машины и аппараты химических производств. - М.: Машиностроение, 1975.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: