Расчетная зависимость

Полученный результат

(вычисления с подстановкой значений или перенесенные из протокола расчетов )

Площади поперечных сечений кожуха и труб, мм2:

где  – средний диаметр сечения кожуха, – толщина стенки кожуха

 и – соответственно наружный и внутренний диаметры труб ,n – число труб

,  

Справочные данные

- коэффициенты линейного расширения для материалов кожуха αк и αт труб

– модули упругости для материалов кожуха Ек и Ет труб при заданной температуре tк и tт

Расчетная зависимость

Полученный результат

(вычисления с подстановкой значений или перенесенные из протокола расчетов )

Температурное усилие, возникающее между кожухом и трубами, Н:

где  , 0С;    , 0С;  – температура окружающей среды.

Усилие в трубах и кожухе от действия давления

где D – внутренний диаметр кожуха, мм;  n – число труб;  и – соответственно межтрубное и трубное давления

Меридиональные напряжения σк в кожухе и σт в трубах, МПа:

– от температурных деформаций

– от действия давления среды

.

Суммарные значения   меридиональных напряжений в кожухе и   трубах

при  ; при  ;

при  

при  

Окружные  напряжений в кожухе и трубах от давления среды, МПа:

где  D – внутренний диаметр кожуха, мм;  S и ST – соответственно толщина стенки кожуха и трубы, мм

Эквивалентные напряжения в кожухе и   трубах

;

.

Расчетная зависимость

Полученный результат

(вычисления с подстановкой значений или перенесенные из протокола расчетов )

Усилие в трубах и кожухе от действия давления

где D – внутренний диаметр кожуха, мм;  n – число труб.

Меридиональные напряжения  в кожухе и  в трубах от действия давления среды

=

=

Окружные  напряжения в кожухе и трубах от давления среды

где  D – внутренний диаметр кожуха, мм;  S и ST – соответственно толщина стенки кожуха и трубы

Эквивалентные напряжения в кожухе и   в трубах,

;

Расчетная зависимость

Полученный результат

(вычисления с подстановкой значений или перенесенные из протокола расчетов )

Температурное усилие, действующее в теплообменнике при числе линз компенсаторе ,

Осевые усилия от давления в аппарате, действующие в поперечных сечениях труб и кожуха

где   – внутренний диаметр линзы, мм; DЛ и SЛ – наружный диаметр и толщина стенки линзы

Суммарные осевые (меридиональные) силы, действующие на трубы и на кожух аппарата от температуры и давления

Знак плюс принимают, если под действием силы  в трубах возникают напряжения растяжения ()

Условие прочности труб и кожуха аппарата при действии суммарных меридиональных напряжений от действия температуры и давления

;

Расчетная зависимость

Полученный результат

(вычисления с подстановкой значений или перенесенные из протокола расчетов )

Удельная нагрузка, приходящаяся на единицу длины развальцовки, МПа

– суммарное усилие действующее на трубы

– при  – для теплообменников типа Н и К, знак минус, если трубы нагреты больше, чем корпус ();

– для теплообменников типа П и ПК; αт – наружный диаметр трубы, мм; n – число труб; – глубина вальцовки трубы, принимаемая на 5 мм меньше толщины трубной решетки, мм.

= 14,7 – при развальцовке труб в отверстиях без канавок;

= 29,4 – при развальцовке труб в отверстиях с канавками.

Вопрос

Реферативный ответ

1.  Как определить площадь поперечного сечения кожуха  теплообменника и трубы?

1.  Какие усилия и напряжения возникают в  теплообменнике жесткой конструкции?

1.  Какие усилия и напряжения возникают в теплообменнике с плавающей головкой?

1.  Для чего применяют в теплообменниках линзовые компенсаторы?

1.  Как подобрать линзовый компенсатор для теплообменника?

1.  Запишите условие прочности соединения, выполненного развальцовкой.

1.  В какой  схеме теплообменника усилие, действующее на развальцованное соединение, выше?

1.  Объясните в каком случае усилия и напряжения от температуры и давления среды суммируются, а в каком вычитаются?

1.  Как направлены меридиональные и окружные усилия и напряжения?

1.  Объясните принцип работы теплообменника с линзовым компенсатором на кожухе?