Готовая РПЗ курсового проекта (1094232), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Это фактически площадь проекции пластины, увеличение поверхности из-за рифления введено непосредственно в уравнение теплообмена.
Проходное сечение канала:
Ас=В·е=0,15·3,5·10-3=0,525·10-3м²
Скорость жидкости
Теплофизические свойства хладагента
Общий расход масла , а расход (массовый) через канал:
Расчет коэффициента теплоотдачи:
Тогда коэффициент теплоотдачи
Из-за большого изменения Pr с температурой рассчитываем поправку
Окончательно,
Расчет потерь давления от трения.
Потери в канале рассчитываются исходя из скорости жидкости
Коэффициент трения для
для безразмерного шага 3,33
для безразмерного шага 2,0
Потери давления от трения
Расчеты на прочность:
Расчет винтового компрессора:
Расчет вертикального стыка блока цилиндров корпуса.
Болтовое соединение стыка должно обеспечить прочность и плотность соединения. Труднее удовлетворить этим требованиям для стыка со стороны нагнетания, расчет которого приводится ниже.
Примем, что в разъеме, _т.е. на соединяемые детали корпуса) действуют только газовые силы внутреннего давления. Тогда болты нагружаются только осевыми силами, т.е. работают на растяжение.
Материал болтов – Ст2Х13 – ГОСТ 5632-72.
Допускаемое напряжение [σ]р=230 МПа, конструктивно выбираем число болтов в стыке Z=16 и равномерно размещаем их по внешнему периметру стыка так, чтобы шаг t между осями болтов находился в пределах t≈(3,1…5)d, где d – номинальный диаметр болта. d=16мм, резьба М16.
Расчетное значение газового давления (избыточное): Рр=2МПа.
Определяем усилие, действующее на групповое болтовое соединение, а затем и на отдельный наиболее нагруженный болт.
Рассматриваются 2 случая:
1). Усилие, воспринимаемое при сборке – короткосрочное и статическое;
2).Усилие, действующее в процессе эксплуатации машины – переменны и, следовательно, материал болта работает на усталость.
При сборке стыка:
Сила обжатия прокладки:
Робж= Fпр · qобж = Lпр · впр · qобж, где
Lпр=830мм – длина прокладки по средней линии, расположенной в стыке болтов;
впр=25мм – ширина прокладки;
qобж=32х105 Па – для паронита.
Робж= 830 · 25· 32х105=6,64х105 Н
В условиях эксплуатации:
Затяжка стыка, обеспечивающая его плотность (реакция прокладки)
Внешняя сила от уплотняемого давления
Суммарная сила, действующая на болтовое соединение:
Давление на прокладку при действии внешних сил
Напряжение растяжения в опасном сечении болта
Запас прочности по пределу текучести материала болта
Эквивалентные нпряжения при обжиме прокладки:
Роторы винтового компрессора.
Расчет роторов носит проверочный характер, т.к. возникающее напряжение в элементах роторов на порядок ниже допускаемых.
Определение прогиба в роторах. Примем прогиб в указанном сечении ротора за реперную точку. Тогда части балки справа и слева от сечения можно рассматривать как консоли, защемленные одним концом, и нагруженные сосредоточенными силами – реакциями на опорах (каждый из роторов винтового компрессора представляет собой балку переменного сечения). Максимальный прогиб будет у консоли, как правило, нагруженной большей силой, или с той стороны, где расположен более длинный хвостовик вала. Это и есть прогиб ротора.
Используя известные формулы для определения прогиба консольных балок, получаем:
Наибольший прогиб ВЩ:
Для ВМ:
Расчет на прочность кожухотрубного испарителя.
Расчет обечайки
Обечайка изготавливается из листовой стали ВСт3сп, сварная, продольный стыковой шов двусторонний, выполненный ручной электродуговой сваркой.
Коэффициент прочности сварного соединения φ=0,9. Температура обечайки tр≈ t0=+5ºС.
Нормативное допускаемое напряжение σ*=140МПа
Допускаемое напряжение для рабочего состояния:
Допускаемое напряжение при гидравлических испытаниях:
Рабочее давление
Расчетное давление
Исполнительная толщина обечайки:
Принято
Допускаемое давление в рабочем состоянии
Допускаемое давление при гидравлическом испытании
Условие применимости формул:
Расчет на прочность кожухотрубного конденсатора
Расчет обечайки
Обечайка изготавливается из листовой стали ВСт3сп, сварная, продольный стыковой шов двусторонний, выполненный ручной электродуговой сваркой.
Коэффициент прочности сварного соединения φ=0,9. Температура обечайки tр≈ tк=+69ºС.
Нормативное допускаемое напряжение σ*=140МПа
Допускаемое напряжение для рабочего состояния:
Допускаемое напряжение при гидравлических испытаниях:
Рабочее давление
Расчетное давление
Исполнительная толщина обечайки:
Принято
Допускаемое давление в рабочем состоянии
Допускаемое давление при гидравлическом испытании
Условие применимости формул:
Расчет днища
Расчетное давление Ртр=0,4МПа, температура t=22ºС
В днище имеются 2 отверстия диаметром 40 мм для входа и выхода хладоносителя, расположенные симметрично относительно центра днища.
Коэффициент ослабления днища отверстиями
Толщина стенки днища
Допускаемое давление в камере в рабочем состоянии
Допускаемое давление при гидравлических испытаниях
Расчет трубной решетки
Толщина трубной решетки выбирается конструктивно и должна обеспечивать возможность крепления труб в решетке:
Определение основных и вспомогательных параметров трубной решетки и свзанных с ней элементов теплообменного аппарата.
Относительная характеристика безтрубного края:
Коэффициент влияния давления на трубную решетку:
Коэффициент ослабления трубной решетки
Модуль упругости основания, характеризующий жесткость системы труб
Приведенное отношение жесткости труб к жесткости кожуха обечайки
Толщина трубной решетки при выполнении конструктивных и технологических требований, должна быть
Вспомогательные величины А’, В’
В’=
ψ=
А’=
Минимальная толщина трубной решетки:
Конструктивная толщина трубной решетки δ=
Список использованной литературы:
1. Свердлов Г.З., Явнель Б.К. «Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха», М.: «Пищевая промышленность», 1978г.
2. «Холодильные компрессоры», справочник под редакцией А.В. Быкова.
3. «Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин», под редакцией И.А. Сакуна.
4. «Холодильные машины», рпод редакцией И.А.Сакуна.