3.5. Проверка возможности использования для самокомпенсации угла поворота трассы

Пример: Проверить возможность использования для самокомпенсации

Г-образного участка трубопровода при следующих данных:

наружный диаметр D_н, см ………………………………… 32,5;

толщина стенки трубы s, мм ………………………………. 8;

угол поворота, град ……………………………………… 120;

длина большего плеча l_б, м ……………………………….. 30

длина меньшего плеча l_м, м ………………………………. 15;

максимальная температура теплоносителя, °С ………….. 150;

расчетная температура наружного воздуха t_о, °С ……….. -30.

Решаем задачу по формулам (табл. 3.3) для схемы 2 (рис.3.1): расчетный угол °С; соотношение плеч ; расчетная разность температур °С. По номограммам (рис. 3.2 и 3.3) определяем значение вспомогательных коэффициентов при n = 2, β = 30°,

С = 6,4; А = 21; В = 20. Определяем значение вспомогательных величин для

D_н = 32,5см и s = 8 мм по таблице 3.4

.

Продольно изгибающее компенсационное напряжение в заделке меньшего плеча

.

Полученное значение σ_а не превышает заданного предела 8 кгс/мм², следовательно, размеры плеч достаточны.

Силы упругой деформации в заделке меньшего плеча составляют

Таблица 3.3 – Формулы для определения сил упругой деформации р_х и р_у, кгс, и изгибающих компенсационных напряжений σ, кгс/мм²

Схема расчетного участка	Расчетные формулы
1	; ; .
2	; ; ; ; .
3	; ; ; ; ; .

Примечание. Индексами a, b, c и d обозначены точки на схеме, для которых определяются изгибающие компенсационные напряжения σ и коэффициенты A, B, C. R – радиус оси гнутой трубы.

Таблица 3.4 – Вспомогательные величины для нахождения р_х р_у и σ

DH, см	s, мм	R, м	, кгс·м2/°С	, кгс·м/мм·°С	, кгс /°С	, кгс /мм·°С
3,2 3,8 4,5 5,7 7,6 8,9 10,8 13,3 15,9 19,4 21,9 27,3 32,5 37,7 42,6	2,5 2,5 2,5 3,5 3,5 3,5 4 4 4,5 5 6 7 8 9 9	0,15 0,15 0,2 0,2 0,35 0,35 0,5 0,5 0,6 0,7 0,85 1 1,2 1,5 1,7	0,0061 0,0106 0,0181 0.0506 0,126 0,206 0.425 0,809 1.56 3.18 5.47 12,4 24,0 42,3 61,6	0,00768 0,00912 0,0108 0,0137 0,0182 0,0214 0,0259 0,0319 0,0382 0,0466 0,0526 0,0655 0,078 0,0905 0.102	0,271 0,46 0,454 1,27 1,03 1,69 1,7 3,24 4,35 6,5 7,57 12,4 16,7 18,8 21,3	0,0512 0,0608 0,054 0,0685 0,0521 0,0611 0,0518 0,0633 0,0636 0,0665 0,0618 0,0655 0,065 0,0604 0,0601

Рис. 3.1. Схемы 1, 2, 3 расчётных участков трубопроводов

Рис. 3.2. Номограмма для определения коэффициента С в расчёте Г-образного участка трубопровода с углом поворота больше 90^о без учета гибкости отвода

Рис. 3.3. Номограмма для определения коэффициентов А и В при определении упругой деформации в заделке меньшего плеча