Расчёт на прочность корпуса и трубных досок вертикального пароводяного теплообменного аппарата
Расчет корпуса аппарата.
Исполнительная толщина
стенки цилиндрической обечайки корпуса,
работающего под внутренним давлением
,
определяется по зависимости
где
-
расчетное давление, МПа;
-
внутренний диаметр корпуса аппарата,
м;
-
расчетный коэффициент прочности сварного
шва;
-
допускаемое напряжение, МПа;
-
прибавка к толщине стенки, м.
-
принимаем равной 10 мм.
Затем определяется максимально допустимое избыточное рабочее давление среды в подогревателе.
,МПа,
где
- фактическая толщина стенки корпуса,
м.
При поверочном расчете определяется действующее напряжение
,
МПа.
Расчет трубных досок. В качестве расчетного давления на трубную доску принимается наибольшее из давлений двух сред, находящихся по разные стороны трубной доски. Расчетная температура принимается равной наибольшей температур сред, протекающих по обе стороны трубной доски.
Толщина трубной доски подогревателя с плавающей нижней водяной камерой определяются следующим образом:
где
- коэффициент прочности трубной доски,
причем при треугольной разбивке
трубного пучка
,
при квадратной разбивке трубного пучка
;
D – внутренний диаметр корпуса аппарата, м.
- допускаемое напряжение материала
трубной доски, МПа;
P – расчетное давление среды, МПа
- проходное сечение одной трубки, м
;
N – число трубок в подогревателе;
-
допускаемое распределение по площади
трубной доски противодавление от сжатых
трубок, МПа;
Подвижная (нижняя) трубная доска выполняется с толщиной, определяемой по формуле:
где
- средний диаметр прокладки между трубной
доской и крышкой водяной камеры, м;
- диаметр окружности, на которой
располагаются центры отверстий под
болты (болтовой окружности), м;
-
суммарное допускаемое усилие в болтах,
МПа;
;
-
допускаемое напряжение материала
болтов, МПа;
- площадь наименьшего поперечного
сечения болта, м
;
Z – количество болтов (шпилек);
Библиографический список
1.А.Г.Шемпелев; И.В.Шестаков – Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов, м/у к курсовому проекту, Киров 2005 г.