Metodichka_po_plastinchatym_TO (1176211), страница 10
Текст из файла (страница 10)
17. Вспомогательный коэффициент k2 определяется по графику(рис. 18) в зависимости от отношения r4 / r3 , где r4 – радиус окружности, касающейся наиболее удаленного из ближайших ребер.Вспомогательный коэффициент k1 рассчитывают по формуле3k11r3r4r3r4(12(1) 1)r3r422(1)lnr3.r4(107)Необходимая толщина панелиsr4 k1 pg r3[ ]и268k2 pп r4 .(108)Рис. 17. Панель с круглым отверстиемРис. 18.
Зависимость k 2fr4r3Изгибающий момент в любом сечении средней и промежуточной панелей при 0 x b / 2 определяется выражениемMb b12q0tx q0t xb b1x2pRb1tx2pR tb b1x22b b1x2. (109)Для крайних панелей в расчетной схеме (рис. 19) на участкедлиной b1 вместо q0 и p R принимают приведенное давление, определяемое по формуле (91). При этом изгибающий момент в любом сечении при 0 x b / 2 определяется выражениемMpпtb1x2pп tx269b b12b b1x2.(110)абРис.
19. Схема панели для расчета ребер:а – панель с одним ребром;б – панель со спаренными ребрамиЕсли высота ребер постоянна по длине, расчет ведут по максимальному моменту при x b / 2 .Условие прочности ребер:WM,[ ]и(111)где W – требуемый осевой момент сопротивления плиты с оребрением;119 103,здесь α – угол установки ребра, град (см. рис. 16).70(112)Момент сопротивления W плиты с ребрами определяется в такой последовательности.Эффективная длина от краев плиты до ребер для промежуточной и средней панелей (см. рис. 19)l1l2min{l1 ; L },где для спаренных ребер (рис. 20, б)l1tB2для одиночного ребра (см.
рис. 20, а)l1t sр2; Lsр ;0,1815 b .абРис. 20. Расчетные схемы верхних штанг:а – консольная штанга; б – балка на двух опорах71Вспомогательные размеры D1 : в случае одного ребра D1для спаренных ребер D1 2 sр B .Для крайней панелиl1min{l1 ; L } ; l2sр ,min{l2 ; L } ,где l1 и l 2 – конструктивные размеры (см. рис. 16); L определяетсяпо формуле (114); D1 sр .Эффективная ширина плитыTD1l1l2 .Далее конструктивно задают высоту ребра с плитой h (см. рис.
19)и определяют расстояние от основания плиты до нейтрального слоя:y1 sc h 2 (T2 sc h (Tsc ) s 2,sc ) sгде для одного ребра sc sр , а для спаренных ребер sc 2 sр .Расстояние от края ребра до нейтрального слоя y hМомент инерции плиты с ребрамиJ1T y33(Tsc )( y s)3sc y 3 .y.(113)Если фактический момент сопротивления оказывается меньшерассчитываемого по формуле (111), то изменяют h и производят перерасчет по формулам (100)–(113).Для ребер фасонного профиля момент инерции определяютв зависимости от формы сечения ребра по известным зависимостямсопротивления материалов.Расчет штангНа верхних штангах пластинчатых теплообменников подвешиваются гофрированные пластины, нажимные и промежуточные плиты.Поэтому верхние штанги рассчитывают как балки с учетом веса этих72элементов.
Нагрузки от пластин и прокладок q1 и q2 считаются равномерно распределенными по длине штанг, а вес нажимных Gн ипромежуточных Gпр плит прикладывается как сосредоточенныенагрузки посередине их толщины.При небольших размерах аппаратов штанги могут консольнозакрепляться в одной из плит (см. рис. 20, а). В случае значительныхпролетов и нагрузок устанавливается вторая опора (см. рис. 20, б).
Обеопоры в этом случае по РД РТМ 26–01–86–83 рассматриваются какшарнирные, что приводит при расчете к увеличению запаса прочностии обеспечивает жесткость штанг. Расчетные схемы штанг показаны нарис. 20, а, б.Максимальный момент в месте заделки консольной штанги (см. рис. 20, а).M maxq1 L22Gн Ls.2(114)В схеме на рис. 20, б штанга закреплена в левой нажимнойплите в точке В, поэтому вес этой плиты не учитывается.Реакция правой опоры определяется выражениемq1[(l35 l25 )(2 L l35 l25 ) (l65 l55 )(2 L l65 l55 )]2LRAL l45q2( L l65 )2 Gп2LLGнL l15.L(115)Все линейные размеры штанг пластинчатых теплообменниковопределяются конструкцией аппарата.Момент в любом сечении на расстоянии x от правой опорырассчитывают по формулеM( x2RA x Gн ( x l15 ) xl352 ) xl35]q1 2[( x2Gп ( x l45 ) xl115l352 ) xl55( x273l652 ) xq1 2 2[( x l25 ) x2l45l65]q2 2(x2l652 )l25. (116)x l65Максимальный момент M max по длине штанги используется длярасчета ее момента сопротивления Wmax .Для обоих вариантов штанг условие прочности имеет видMm.[ ]иWmax(117)Нижние штанги в целях унификации, как правило, изготавливают такими же, как и верхние, но они могут иметь и меньшие сечения, поскольку не несут нагрузки, а являются лишь направляющими.Расчет резьбовых соединенийСоединение пакетов пластин и плит может осуществляться болтами или шпильками.
Расчет резьбовых соединений производятс учетом податливости их деталей в такой последовательности.Тепловая деформация каждой плитыhплs (tплпл плt0 ) ,(118)где пл – коэффициент температурного линейного расширения материала плиты (для стали пл 11,35 10 6 1 / К); sпл – толщина плиты;tпл – расчетная температура плиты; t 0 – температура монтажа аппарата.Тепловая деформация каждой прокладкиhпрh (tпрпр прt0 ),(119)где230 10 6 1/ К – коэффициент температурного линейногопррасширения материала прокладки; hпр – толщина прокладки; tпр – расчетная температура прокладки.Тепловая деформация пластиныhпh (tп t0 ),п п(120)где п – коэффициент температурного линейного расширения материала пластины; hп – толщина пластины; tп – расчетная температурапластины.74Тепловая деформация стяжных болтов или шпилекlстl (tстt0 ),ст ст(121)где ст – коэффициент температурного линейного расширения материала стяжных болтов; lст – длина стяжки; tст – расчетная температурастяжки.При расчетах, согласно ОСТ 26–373–78, может быть принятоtпл0,96 t R ; tст0,95 t R ; tпрtпtR ,где t R – расчетная температура среды в аппарате.Разность температурных деформаций элементовLhпл(n 1) hпрn hпlст ,(122)гдеhпл – сумма деформаций нажимных и промежуточных плит;n – число пластин.Податливость прокладки шестиугольного сечения (см.
рис. 13)прkV0 q0At Ak 1,(123)где для резины марки 4326 k 0,3; V0 1 мм; A 9 Н/мм.Податливость плоской прокладкиhпрпрLпр Eпр,(124)где Lпр – сумма длин всех участков прокладки, полученная по среднему по ширине слою; Eпр – модуль упругости материала прокладки.Для резины с твердостью по прибору ТШР 0,76–1,2 МПаEпр3 175bп.2hпр(125)Изгибная податливость нажимных плит под действием реакциипрокладкиQb621(3b1 2b6 )6E1 I11,E2 I 2(126)где b1 и b6 – размеры, указанные на рис. 19; E1 и E2 – модули упругости материалов плит; I1 и I 2 – моменты инерции плит.Изгибная податливость плит под действием давления средРb6(4b62126b6b1 b12 )1E1 I14 l16Eст d12l26,d 221.E2 I 2(127)Податливость стяжкист(128)где Eст – модуль упругости материала стяжки; l26 , d1 , d 2 – размерыпо рис.
21;l16lст l260,6d .(129)Рис. 21. Стяжная шпилькаКоэффициент внешней нагрузки(n 1)(n 1)QпрQпр76Рст.Р(130)Коэффициенты распределения нагрузки:kнef6 xc6 ( x ) 2 ;(131)k0ef6 xc6 ( x ) 2 ,(132)где коэффициенты e , f 6 и c6 выбирают из табл. 12 в зависимости отчисла стяжек z , номера ряда и схемы нагружения;L1 L2,2L1x(133)здесь L1 – расстояние между крайними по длине плит стяжками;L2 – расстояние между наиболее удаленными по длине плит средними слоями сечений прокладок.Отсчет номеров рядов i ведут от каждого края нажимной плитык середине.
В каждом ряду находятся две стяжки. При четном imax подэтим номером фигурирует один ряд, при нечетном imax – два ряда.Нагрузка среды на стяжкуpR Fпл,zQн(134)где Fпл – огражденная площадкой площадь плиты, находящаяся поддавлением p R .Температурная нагрузка на стяжкуQtL(n 1).Qпр(135)стУсилие начальной затяжки при монтажеQ0гдеmax{Q0 ; Q0 } ,(136)q0 L;z(137)Q0Q05РRLпр bпz77(1)QнQt .(138)Коэффициенты e, f6, c6 для расчета коэффициентов распределения нагрузки kн и k0Коэффициенты78ef6c6ef6c6ef6c6ef6c6ef6c6ef6c6kн при z60,56–1,951,441,883,90–2,85––––––0,561,940,261,88–3,888100,530,49–3,02–4,182,307,281,471,433,023,21–2,30 –16,87–1,16–1,94–19,24––––––0,530,493,004,200,622,501,471,43––3,263,00 –6,11k0 при z12140,470,46–5,22 –6,1812,05 17,791,361,323,012,83–24,42 –34,551,171,122,202,2512,40 15,40–1,19–2,27–1,920,470,465,286,315,279,721,361,32–3,18 –2,72–10,89 –21,1760,83–2,791,901,435,363,79––––––0,832,800,191,43–5,617881012140,960,971,011,02–4,45 –7,02 –7,90 –12,153,27 10,577,94 30,091,131,561,721,994,198,038,789,17–3,06 –29,75 –45,83 –79,02–0,470,580,86––0,231,485,13–31,95 23,49 53,57–––0,79–––2,25––––15,800,960,971,011,024,416,909,47 12,290,541,914,349,481,131,561,721,99––6,29 –6,609,114,11 –7,19 –14,87 31,17Таблица 12№Схемаряда нагружения12L1L2L1L23412Окончание табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
