Расчет элементов корпуса теплообменника (трубная решётка)

4.3. Трубная решётка

Толщина трубной решетки определяется в зависимости от типа  конструкции теплообменника, которым соответствуют определённые типы трубных решеток: А, Б и В (см. Рис. 2).

Рис. 3. Типы кожухотрубных теплообменников и трубных решеток.

ТН – теплообменник с неподвижными трубными решетками.

ТК - теплообменник с неподвижными трубными решетками и        компенсатором температурных напряжений.

ТП – теплообменник с плавающей трубной решеткой.

ТУ – теплообменник с U образными трубами.

 [9] Для теплообменников с неподвижными трубными решётками (типа ТН и ТК, трубные решетки типа В) при средней разности температур труб и стенки кожуха менее 15 ^оС толщину трубной решётки  принимают большей из двух значений:

               (3.14)    здесь:        , где - отношение жесткости труб к жесткости кожуха:     ;  

- коэффициент прочности трубной решётки:       ,

k₁ =  - коэффициент, который можно определить по графику, приведённом на рис. 10 ([7] c. 46).

При средней разности температур труб и кожуха более 15 ^оС и давлении р_м или р_т  более 5 МПа толщину трубной решётки определяют как:

,                  (3.15)

где р_о - приведённое давление, которое определяют по табл. 32 [10].

Толщину трубной решётки можно определить и как

,        (3.16)

где: р = max{p_т; р_к}, а = 1.2 при расположении труб по вершинам треугольника, а = 1.3 - по вершинам квадрата.

Поверочный расчёт крепления труб в решётке

Из условий прочности крепления труб в трубной решётке:

,               (3.17)

где: N_т -осевая сила в месте закрепления трубы (с учётом термических напряжений), q - удельная допускаемая нагрузка:

для гладкой развальцовки q = 15 МПа, при развальцовке в канавках q = 30 МПа, развальцовка с отбортовкой q = 40 МПа  (см. Рис.   ).

Кроме того, для вальцованных труб должно выполнятся соотношение:

мм,              (3.18)

Трубная решётка толщиной менее 10 мм не рекомендуется.