«Спроектировать кожухотрубный теплообменник для испарения аммиака в составе холодильной установки» (стр. 3 из 3)
Рмтр=1,1р=1,1·0,2=0,22 МПа. (3.1)
Ртр=1,1р=1,1·0,28=0,31 МПа.
Расчеты на прочность выполняются с учетом прибавки, в данном случае принимаем равной:
С=П∙τ=0,1·20 =4 мм, (3.2)
где П = 0,2 мм/год – проницаемость материала, мм/год;
t = 20 лет – срок службы аппарата, лет.
Коэффициент прочности сварных швов (φ=0,9 - для стыковой с двухсторонним проваром, выполненной автоматической и полуавтоматической сваркой при контроле швов по длине до 50% [2].
Допускаемое напряжение слоя листа (сталь Ст3кп) при 20 °С и расчетной температуре соответственно:
[σ20]=154 МПа;
[σ]=154 МПа.
Расчетное значение предела текучести для стали Ст3кп [2]:
[σт20]=250 МПа.
Допускаемое напряжение в условиях гидравлических испытаний определяется по формуле:
[σ]и=σт20/1,1=250/1,1=227 МПа.
Пробное давление при гидроиспытании [2]:
(3.3)- межтрубного пространства:
,- трубного пространства:
3.1 Расчет толщины стенки трубного пучка
 |
Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.
Рисунок 3.1 – Расчетная схема цилиндрической обечайки
Расчетная (номинальная) толщина стенки обечайки определяется по формуле [2]:
(3.4) 
где D – внутренний диаметр обечайки.
Исполнительная толщина листа для обечайки:
s ≥ sр+ с = 0,41+4 = 4,41 мм
Согласно ГОСТ 19903 с учетом прибавки с = 4 мм принимаем толщину листа:
S = 6 мм.
Проверяем условие применимости формул безмоментной теории:
(s-с)/D≤0,1 (3.5)
(6-4)/325=0,00615,
что меньше 0,1 – условие применимости формул выполнено.
 |
Допускаемое внутреннее давление для обечайки с s =6 мм определяется по формуле [2]:
- в рабочих условиях
(3.6) 
- в условиях гидравлических испытаний
(3.7) 
3.2 Расчет толщины крышки аппарата
Принимаем эллиптическое днище с высотой Н=0,25∙D, для которого расчетный параметр R=D=325 мм. Конструкция эллиптического днища представлена на рис. 3.2.
Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.
Рисунок 3.2 – Расчетная схема эллиптической крышки
Расчетный параметр эллиптической крышки определяется по формуле:
(3.8) 
Согласно ГОСТ 19903 с учетом прибавки с=4 мм принимаем толщину листа:
s=6 мм.
Допускаемое внутреннее давление для эллиптической крышки с s = 6 мм определяется по формуле:
- в рабочих условиях
(3.9) 
- в условиях гидравлических испытаний
(3.10) 
Проверяем условия применимости формул:
0,002≤
= 
=0,00625 ≤ 0,1 – условие выполнено;0,2≤
= 
= 0,25 ≤ 0,1 – условие выполнено.3.3 Расчет и выбор опоры
Расчетные загрузки в горизонтальном аппарате, установленном на двух седловых опорах, показаны на рис. 3.3.
Определяем максимальные нагрузки.
Масса теплообменника согласно табл. 11.10, [4]:
Mап=680 кг.
Масса жидкости в теплообменнике при гидроиспытании (полное заполнение):
mж=ρж(2Vдн+0,785∙D2lц), (3.11)
где Vдн – объем эллиптического днища по ГОСТ 6533-78, м3, Vдн =0,0055 м3 [2];
1. Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.енинград, отд-ние, 1982. – 384 с., ил.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. Т.1. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. –728с.,ил.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия,1973. –754с.
4. ГОСТ 14248 – 79. Испарители с паровым пространством. Типы, основные параметры и размеры.
Приложение