Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956) (1062129), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Ббльшая сторона прямоугольника, ограниченная осевой линией болтов, а= 264 см. Меньшая сторона прямоугольника, ограниченная осевой линией болтов, Ь= 111,6 см. Число рядов связей п,=2. Число связей в ряду пг 9. Расстояние между осевой болтовых отверстий и крайним рядом связей с, =40,6 см. Расстояние между рядами связей с,=30,4 см. Расстояние между связями в ряду с,=25,2 см. Диаметр связи по внутренней резьбе с!2=3,08 см.
Наружный диаметр трубок с(„=1,4 см. Шаг расположения трубок в ряду 21 =2,1 см. Шаг между рядами трубок 82=1,9 см. Число трубок а=6100. Ширина (наибольшая) рассчитываемого участка доски г=сь —— 40,6 см. и 264 Отношение —, = — = 6,5. сь 40,6 Коэффициент закрепления трубной доски (по табл. 66 в зависимости от а:с,), ф=0,63.
Коэффициент ослабления трубной доски 12 р = 1 — 0,785 —" = 1 — 0,785 — ' = 0,614. 612 ' 2,1 ° 1,9 Коэффициент изменения удельной нагрузки для прямоугольной трубной доски с пучком прямых трубок(по табл.68) н 1 0'785 ь 1 0'785 1 6 0'682 Определяем (по таблицам) Предел прочности легированной стали прн температуре стенки 1„=400СС, нь=3600 кг см'. Предел прочности стали 35Х: нь=9500 кг/смв. Запас прочности трубной доски принимаем п =4. Допускаемое напряжение в трубной доске нь 3600 77 = — „= — =900 кг!смв. ь и, 4 Толщина трубной доски где С= 0,2 см — прибавка, Принимаем а=40 мм.. М вЂ” Л.
С. цнгвннвв Напряжение в анкерных связях где где где А— 1 10. ьь 1 0,004 1 — + + Л «5О РЗ Г, + г,«,В, 1!6,3+ З0.10-0 000232 1 + ььВ 1 + 1О 0.000232 где 15* Нагрузка, приходящаяся на одну связь, Р,"=0,5(с, + с,) с,р= 0,5(40,5+ 30,4) 25,2-10=8900 кг — —, — 1200 кз/см'. 0 785.,ф 0,785-3,08ь Запас прочности в связях ьь 9500 л,'= —,= — =Т 9.
ь ~' 1200 6 49. РАсчет компенсиРУюше11 спОсОБнОсти АппАРАтА Исходные данные для расчета Давление внутри корпуса аппарата р =0,8 кг/см*. Температура среды в межтрубном пространстве ~, =118,3 С. 1 =-75'С. С яя температура среды в трубках аппарата реди 15о С Температура аппарата во время сборки 84= Температура окружающего воздуха 1,=30ьС. лМатериал корпуса: сталь Ст.
3. Материал трубок: латунь. Длина трубок и корпуса 1=1,8 и. Диаметр корпуса О,=0,55 м. Толщина стенок трубок 3,=1 мм. Толщина стенки корпуса 8,=4 мм. Определяем (по табл. 38) Коэффициент линейного расширения материала корпуса на 1чС, Р,= 1,25 ° 10 ала т бок Коэффициент линейного расширения материала тру к на 1'С, Р,=1,9 10 — '.
Для определения температуры стенки принимаем Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам корпуса и трубок ах~= 8800 ккал/мь-час С. Коэффицйент теплоотдачи от стенки корпуса к наружному воздуху чь = 10 ккал/м'-час'С. Коэффйцнент теплоотдачи от стенки трубок к воде а — 4000 ккал(м'-час'С. ьГ ! 226 Коэффициент теплопроводности латуни Х~ = 90 ккал/м-час'С.
Коэффициент теплопроводности стали Х, = 50 ккал/м-час'С. Температура внутренней поверхности стенки трубки аььь+ Аф~ ФЮ0.75+ 6150 116,3 + Л 4000+ Щ5О 1 1 А, 1 0,001 6150. 4 'ч~ 90 + 6600 Температура наружной поверхности стенки трубки ь, 'Гь+ йизВ$75+!!6,3.6600.0,000261 чч = 1, ~!В! 1-~-6600.0,000261 В1 + Х „ + 0,000261. 1 ь~ 1 0,001 аь 1! 4000 90 Средняя температура стенки трубки г =0,5(1„' + Ф ')=0,5(100+ 101) 100'С. Температура внутренней поверхности стенки корпуса Нй + Аььь 6800'116 3+ 10 30 -а Температура наружной поверхности стенки корпуса Вь = — + -3 = — + '® — 0,000232. 1 ь 1 0,004 ьь 6600 50 Средняя температура стенки корпуса ~„„=0,5(~-„) Я 0,5(118,2+118)- Удлинение трубки под действием разности температур Мь = Рь/И„, — ьь) = 1 9' 10 ' 1 8 (100 — 15) = 0~0029 м = 2,9 мм.
Удлинение корпуса под под действием разности температур А1,=811 [А, — 11)'=1, — 25.10г ° 1 8(116 — 15)=0,00227= 2,27 мм. Разность удлинений трубок и корпуса Ы=А11 — Ы =2.9 — 2,27 = 0,63 мм. Усилие, возник ающее в корпусе, вызываемое удлинением трубок — — о'аз ав'з 2'2 1ав — 53500 к, где Р— площадь сечения корпуса, равная в Рв =" (Ов+ гв) ге= 3~14(55 + Оэ4) Оэ4 = 69,5 с.ит; тали по табл. 38). Š— 22.Ц14 кг/смв — модуль упругости стали (" Усилие, возникающее в корпусе о у р т вн т еннего давления Р =0,785 1.'11р = 0,785.55'.0,8 = 1900 кг.
Суммарное усилие, возникающее в корпусе, Р =Р + Р =53500+ 1900=55400 кг. В= 1 Суммарное напряжение на разрыв в стенке корпуса тт = — „' = — -800 кг/см'. Ев 69,5 Усилие, возникающее в трубке, вызыв ываемое ее сжатием, Агртлт О,ОЗЗ О 47-01аВ 165 Кг. Р, — —; — гза Р— пло1цадь сечения трубки, Равна; Р Р я (и и с еднем ее диФ т метре 41,=1,5 см) Р =Ы,г1= 3,14 1,5*0,1 =0,47 см'-; т тв1 Е =1 0 104 кг/смв — модуль упругости латуни по табл.
Щ~ 1=, . Допускаемая нагрузка на вырывание концов трубок Р „= /г,„я44,„у=40 3,14.1,6 2= 400 кг, где 77,„=40 кг/см' — допускаемое напряжение для развальцованных трубок (см. стр. 206); 44„= — 1,6 см — наружный диаметр трубок; У=2 см — глубина завальцовки трубки. Необходимость применения компенсатора определяется из следующих соотношений: ~ гтввв =--- 900 кг/смт, По допускаемым напряжениям и нагрузкам на данном аппарате компенсатора не требуется. й %:. РАСЧЕТ ЛИНЗОВОГО КОА1ПЕНСАТОРА Исходные данные для расчета Материал линзы: сталь Ст. 3. Давление среды в компенсаторе р=4 кг/см'. Диаметр корпуса аппарата (по среднему сечению) сЦ=55,4см..
Величина деформации компенсатора А1=0,126 см. Размеры компенсатора принимаем Число линз в компенсаторе я=1 Диаметр линзы компенсатора ~по среднему сечению) Ы1= 69,6 см. Радиусы закругления линзы г,=г =с=3 см. Высота волны линзы Н = 0,5 1.4г1 — 411) = 0,5 (69,6 — 55,4) = 7,1 с .
Прямолинейный участок линзы 1 = Н вЂ” 2г = 7,1 — 2 3 = 1,1 см. Толщина стенки линзы а=0,67.Н1/ Р =0,67.7,1~/ — =0,32 см, где 01=900 кг/смв — принятое допускаемое напряжение для стали Ст. 3. Принимаем а=4 мм. где 1т „=900 кг/см' — допускаемое напряжение в стенке корпуса Р4 165< Р * 400 кг Величина деформации одной линзы при предварительном 51 ее сжатии на —— 2 Ьх -1- -1- ~ 0,063 см, 51 0,126 где знак плюс — работа линзы на растяжение", знак минус — работа линзы на сжатие.
Усилие от внутреннего давления, воспринимаемое стенкайи линзы, Ра — — 0,785р(г/1 — 1/г1) = 0,785 4(69,6' — 55,4') =5500 кг. Усилие от внутреннего давления, разрывающее стенку линзы по диаметру 4„ Л 4 И~+Юг 69,6+ 55,4 Реактивное усилие, сжимающее стенку линзы по диаметру с/г, Рв = Ро Рл — 5500 — 3060 = 2440 кг. Средний диаметр линзы компенсатора / 05(,у, 1 с/,)=0,5(69,6+55,4)=62,5 см. Момент инерции поперечного сечения волны линзы, спрямленной по ее среднему диаметру, /ч,=0.2620 раг =0 262 62,5 0,44= 1,05 см'. Коэффициенты конфигурации линзы для случая г,= — г,=г и 1Ф О согласно данным 9 43; ( (3~~ 61 гг + ~г(г+ 1) + — ~1+ ( + + гф 2( ' 13г+ 1г~ ~ЗД44(3+ 1 1)т+ 2(3+ 1 1)3 +3 14ф=403,2 смэ; уд к [(я 2) гг + (2г + /) 1+ г [я (г + 1) + 2Ф = 2[(3,14 2)3 +(2 3+11)1,1+3[3 14(3+11)+ + 2.
3И = 149,2 см . ПРиведенная длина стенки линзы для го же случая Езп = и (Яг + /) = 2 (3,14. 3+ 1,1) = 21,04 см. 3 десь л=2 — число полулинз в компенсаторе. Сила, возникающая в компенсаторе от ф чинзы на величину +-Ьх определяется по форм ле де рмации одной Р— 67га 2,2.ю 1,05.0,063 ха' 149 ~я — 1040 кг, ХЬ 41: 403,2 — —,' ь ' 4 21,04 где Е=2,2 ° 10' кг/смг — модуль упругости материала линзы.
Защемляющий момент, вызванный деформацией линзы, /14 главк 149,2.1040 2егп 2.21,04 3680 кгсм. Нагибаю ий АА, рис. 104) щ момент в опасном сечении линзы (сечени е л Р„Н А4„.~- 1040 7 1 3680 3720 кгсм Момент инерции линзы в опасном сечении 7д —— 0,2621/1зг = 0,262 69,6 0,4' = 1,16 слг4. Напряжение изгиба от действия момента в опасном сечении М,~ю 3720 0,4 Й,= ~ — — - 21 16 — — 640 г/см'. А Напряжение изгиба от внутреннего давления 0,45.р-гР 0.45 4.7, Ы 4 ю ОА. 566 косм Суммарное напряжение изгиба Йа = Й» + Й~ = 640 + 566 = 1206 кг/см', где знак плюс — при работе компенсатора на растяжение; знак минус — при работе компенсатора на сжатие Напряжение на разрыв от внутреннего давления рН~ 4-69,6 2г 2 0 4 =348 кг/см~.
231 Результирующее напряжение в опасном сечении Рсевое усилие в корпусе аппарата Р =Р +Р„=2440+ 1040=3480 кг. Напряжение в стенке линзы в месте крепления к корпусу аппарата зи~ 4 3,Г4 %,4 0.4 приложения Продолжение табл. ? Таблица ? Э»таль»»» !тепиосолержание) Улельный Улельны» объем Ланка»не насыше- Насын)енный водяной пар (по температурам) Теплота »сааре»и» Темпе- ратура .с пара пара пара жнлкостн о ккпл/аг т кг/м' ккнг/кг О, 1258 О, 001012 О, 1605 0,001015 0,2031 0,001017 0,2550 О, 001020 0,3178 0,001023 639,1 640,9 642,8 !77,0 662,4 182,3 663,6 187.6 664,6 192,9 665,5 198,2 666,3 9,101 0,001121 10,225 0,001128 11,456 0,001134 12,800 0,001142 14,265 0,001149 234 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 М) 32 34 36 38 40 42 44 46 48 О, 006228 0,0071 93 0,008289 О, 009532 0,010932 0,012513 0„014292 0,0162 89 0,018528 0,02103 О, 02383 О, 02695 О, 03041 О, 03426 0,03853 0,04325 0,04847 0,05423 0.06057 0.06755 0,07520 0,08360 0,09279 0,10284 0,11382 0,001 000 0,001 000 0,001 000 0,001 ООО 0,001 000 0,001 000 О, 001001 0,001001 0,001001 О,ЮОПИ)32 0,001002 О, ООПЮЙ 0,001ЦИВ 0,001003 0,001 004 0,001 004 0,001 005 О,ООПИИО 0,001ИИБ 0,001 007 0,001ЯИВ О,ООПИВ О, 0010100 0,001010 0,001011 206, 3 172,9 157,3 137,8 121,0 106,42 82,90 73,39 65, 09 57,84 51,50 45,93 41, 04 36,73 29,57 26,60 23,97 21,63 19,55 17.69 16,04 14,56 13,23 0,00485 0.00556 0,00636 0,00726 0,00826 0,00940 0,01066 0,01206 0,01%3 0,01536 0,01729 0,01942 0,02177 0,02437 0,02?23 0,03037 0,03382 О,03759 0,04!72 0,04623 0,051!5 0,05653 0.0%34 0,06868 0,07559 0 2,0 4,0 6,0 8,0 1О,О 12,0 14,0 16,0 18,0 З),0 22,0 24,0 26.0 28,0 ЗО,О 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 597, 3 598,2 599,9 600, 8 601, 7 602,6 603,5 604,3 605, 1 606,0 606,9 609,5 610,4 611.3 612,2 613,0 613,9 614,7 615,5 616,4 617,3 618,1 597,3 596.2 595,1 593, 9 бйл,8 591,7 590, б 589,5 588, 3 587, 1 586,0 584,9 582,6 581, 5 580,4 579,3 578,2 57?,О 575,9 574,7 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
