Расчет охладителя конденсата пара (стр. 10 из 12)

N_T– продольная сила, действующая в месте закрепления трубы в решетке, МН.

Так как рассчитываемый аппарат является аппаратом нежесткого типа, осевое усилие вычисляется по формуле:

Где Р=0,4 МПа – давление в межтрубном пространстве

мм

Минимальная толщина решетки под кольцевую прокладку.

,

где D_с.п. - средний диаметр прокладки, м;

допускаемое напряжение для материала решетки, МПа;

D_в - внутрений диаметр обечайки;

(м)

Условие выполняется.

Дополнительное условие:

мм

Все условия выполняются.

Расчет теплообменных трубок на прочность.

Расчетные напряжения в осевом направлении s_1т, МПа, в трубах составляют:

,

где S_T – толщина стенки трубки, м.

.

Расчетные напряжения в окружном направлении s_2т, МПа, в трубах составляют:

,

.

Условие статической прочности труб:

,

где [s]^Т – допускаемое напряжение для материала трубки, МПа, принимаем [s]^Т=230МПа.

.

Таким образом, условие статической прочности труб выполняется.

Расчет прокладочной обтюрации

Обтюрация достигается сжатием с определенной силой, обеспечивающей герметичность уплотняемых поверхностей непосредственно друг с другом или посредством расположенных между ними прокладок из более мягкого материала.

Для герметичности соединения обечайки с жидкостными крышками используем прокладки типа 1. Тип обтюрации – I-А. Обтюрация типа I-А изображена на рисунке 13.1. Расчетная сила осевого сжатия для прокладок типа I определяется по формуле:

,

где D_сп – средний диаметр прокладки, м;

P – расчетное давление среды, воздействующей на фланцевое соединение, МПа,

K – коэффициент, зависящий от материала прокладки и ее конструкции, для паронита K=2,5;

b_экв – эффективная ширина уплотнения, м

,

b – ширина прокладки, м

.

.

.

МН.

Выбор линзового компенсатора.

Рисунок 5.7. Сварной линзовый компенсатор из двух штампованных полулинз

По давлению в межтрубном пространстве

и наружному диаметру выбираем линзовый компенсатор по таблице 24.1 [6]. Таблица 2. Основные размеры линзового компенсатора.

Таблица 5.4

Dу	Dн	l	l1	D	s
мм
800	805	140	70	955	2,5

По конструктивным соображениям число линз принимаем

Расчет опор.

Установка аппаратов на фундаменты или на специальные несущие конструкции осуществляется в основном посредством опор. Непосредственно на фундаменты устанавливаются аппараты с плоским днищем. Опоры могут размещать или снизу аппарата или с боков и они жестко соединяются с аппаратом. Выбор типа опоры зависит от места установки теплообменного аппарата (в помещение или вне его), соотношения высоты к диаметру и массы аппарата.

Выбираем горизонтальную опору, так как аппарат располагается горизонтально. Чтобы избежать вмятин на стенках теплообменного аппарата и распределить усилие на большую часть площади обечайки под опорами располагаем подкладки, приваренные к обечайке.

Максимальное усилие G_max определяется по формуле:

Для расчета составляющих, входящих в формулу используем известное соотношение для i-го элемента:

где V_i – объем i-го элемента, м³

ρ_i – плотность материала элемента, кг/м³

Для стали: ρ_ст=7850 кг/м³

Для воды: ρ_в=1000 кг/м³

Для латуни: ρ_л=8430 кг/м³

Усилие от обечайки G_oопределяем по следующей формуле:

где D_н – наружный диаметр обечайки, м

D_вн – внутренний диаметр обечайки, м

l – длина обечайки, м

g=9,81 м²/с

D_н=0,816 м

D_вн=0,8 м

l=3,7 м

Усилие, действующее на опору со стороны цилиндрических частей днищ:

где l_ц – высота цилиндрической части днища, м

конструктивно принимаем l_ц=0,2 м

Усилие от эллиптических днищ:

где m_дн – масса днища, кг

по таблице 16.2 [6] принимаем стандартную массу днища m_дн=49 кг

Усилие, действующее на опоры со стороны трубных решеток:

где D_н.р. – наружный диаметр трубной решетки, м

h – высота трубной решетки, м

d_н – наружный диаметр трубки в аппарате, м

D_н.р.=0,816 м

h=0,03 м

d_н=0,024 м

Усилие от фланцев на обечайке:

где h_ф– высота фланца, м

D_ф – наружный диаметр фланца, м

D_в – внутренний диаметр фланца, м

h_ф=0,028 м

D_ф=0,93 м

D_в=0,8 м

Усилия, действующие со стороны теплообменных трубок, находятся из соотношения:

где n – количество трубок,

l_т – полная длина трубки, м

ρ_л – плотность латуни, кг/м³

d_н – наружный диаметр трубки, м

d_вн – внутренний диаметр трубки, м

Усилие, действующее со стороны патрубков греющего теплоносителя:

где l_п.г.– вылет патрубков греющего теплоносителя, м

D_н – наружный диаметр патрубка, м

D_вн – внутренний диаметр патрубка, м

Усилие, действующее со стороны патрубков греющего теплоносителя:

где l_п.г.– вылет патрубков нагреваемого теплоносителя, м

D_н – наружный диаметр патрубка, м

D_вн – внутренний диаметр патрубка, м

Усилие, действующее со стороны дополнительной цилиндрической части рассчитаем аналогично обечайке:

Усилие фланцев для патрубков:

Усилие, действующее на опоры со стороны фланцев для патрубков конденсата пара: так как их два, то