Расчет пароводяного кожухотрубчатого подогревателя тепловой мощностью 1800 кВт, страница 4

К – модуль упругости основания решетки

                                                    (5)

Для латуни МПа.

мм.². – площадь сечения труб.

По формуле (5) находим:МПа

      - жесткость трубной решетки.

                                            (6)

     =200000 МПа – модуль упругости материала решетки (сталь) 

      - коэффициент жесткости перфорированной решетки

      коэффициент перфорации.

    

По формуле (6) МПа

Окончательно получим по формуле (4):

4.1.2.Определение отношения жесткости трубок и кожуха:

    

где мм² – площадь сечения корпуса.

4.1.3. Определение коэффициента Т:

                          (7)

     где

     жесткость шпилечного затвора.

    

     МПа

Отсюда по формуле (7):

4.1.4. Определение Ф₁, Ф₂, Ф₃,

     Ф₁, Ф₂, Ф₃= и заданы таблично.

Отсюда    Ф₁=9,55                     Ф₂=6,47                                  Ф₃=9,32

4.1.5. Величина

    

Изгибающих момент, действующий на решетку по формуле (3):

МПа

4.2.Перерезыающая сила , МПа

    

4.3. Характеристика заделки решетки:

    

4.4.Максимальный расчетный изгибающий момент:

    

где  - определяется таблично; А=0,26.

МПа

4.5.Напряжение на изгиб трубной решетки:

     МПа

              где

            ;             мм.

           

Отсюда МПа МПа

Вывод:

Таким образом проведен прочностной расчет теплообменника и определены его основные размеры:

- толщина стенки S=5мм и толщина трубной доски Sреш=22 мм.

- высота выпуклой части эллиптического днища Н=104мм.

- изгибающий момент действующий на трубную решетку s_изг=96,55 МПа.

-изгибающий момент по контуру решетки М_а=1,68 МПа.

- перерезывающая сила Qa=0.125 МПа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы была освоена методика расчета теплообменного аппарата., в ходе которой были определены основные конструктивно-компоновочные характеристики, а именно:

-    поверхность нагрева аппарата F=2.9 м²;

-    скорость воды  м/с;

-    скорость пара  м/с;

-    длина труб  м;

-    внутренний диаметр кожуха м;

-    число труб в аппарате n = 133 шт.;

-  принято шахматное расположение труб в аппарате .

-  кроме того определены тех. характеристики по пару и воде: расход, температуру стенки, коэффициент теплоотдачи и характер течения по безразмерным критериям подобия.

 -  выбран насос К 45/55 (3К – 6) для прокачки теплоносителя.

Определены конструктивные характеристики патрубков по воды и по конденсату:

 - диаметр патрубков по воде: d_ПАТ= 0,1 м;

- диаметр патрубка по конденсату: d_к  = 0,25 м;

-  конструкция входного патрубка по пару : прямоугольное сечение со сторонами

  м  и углом раскрытия

- скорости теплоносителей на различных участках теплообменного аппарата.

 Определено изгибающее напряжение, которое меньше   номинального допускаемого напряжения  по пределу длительной прочности при расчетном ресурсе 10⁵ часов и при температуре tп, 200 МПа , и в результате расчета получено :

 - изгибающий момент М_а = 1,68 МПа;

 - перерезывающая сила Q_а = 0,125 МПа;

 - максимальный расчетный изгибающий момент М_макс =1.345 МПа;

- изгибающее напряжение s_изг=96.55 МПа;

- толщина стенки корпуса S = 5 мм;

- толщина трубной решетки S_РЕШ = 22 мм;

- ширина полки шпилечного затвора b = 155 мм;

 - толщина полки шпилечного затвора h = 20 мм;

Вследствие чего расчет данного теплообменника считается оконечным.

Список литературы

1.Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. /под общ. ред. В.А .Григорьева и В.М. Зорина.  – М.: Энергоиздат, 1982. – 624 с.