Конструирование сальникового подогревателя типа ПС-115 улучшенных характеристик, страница 10

Так как размеры фланцев получаются больше допустимого условия D_у > 50мм. необходимо произвести расчет по укреплению отверстий.

VII.  Проверка фланцев на прочность.

Расчетная толщина стенки фланцев, нагруженного внутренним избыточным  давлением  определяется  по формуле:

S_p=P_pd_н/(2j[s]+P_p),(VII.1)

где

d_н– наружный диаметр штуцера ,м;

S_p– толщина стенки штуцера ,м;

[s] – допускаемое напряжение для материала штуцера, МПа;

Р_p – давление в штуцере, МПа;

j – коэффициент прочности сварного шва, принимается равным  

j=1

Допускаемое напряжение для материала патрубка находим  по формуле:

,(VII.2)

где  

[s] – допускаемое напряжение для материала штуцера, МПа;

s*– нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре,   принимаемое по ГОСТ 14249-73, по табл.1.4[4], [s]=154 МПа.

h – поправочный коэффициент, учитывающий характер эксплуатации аппарата, h=1.

Исполнительная толщина стенки определяется по формуле:

S=S_p+C ,                                                                (VII.3)  где

S_p – расчетная толщина стенки штуцера, м ;

С – прибавка, которая определяется по формуле м;

                                        С=C₁+С₂+С₃(VII.3.а)

где

C₁ – прибавка для компенсации литьевых допусков на толщину   листа, принимаемая равной, при расчетной толщине листа 

S_p<20 мм., равной C₁ =1мм.

С₂ – прибавка на коррозию, эта прибавка вычисляется по фор        муле;

С₂=Ut                                                       (VII.3.б)

где

U_к – скорость корозии , U_к = 0,1…0,5мм/год;

 t – срок эксплуатации теплообменного аппарата,

                                t =10…12 лет.;

С₃  – прибавка, назначаемая конструктивно.

      а)  Расчет толщины стенки парового патрубка.

Исходные данные к расчету.

Р_p=0,1 МПа – давление в фланце греющего теплоносителя;

d_н=0,159 м– наружный диаметр фланца ;

j =1– коэффициент прочности сварного шва для стыковых сварных соединений с двухсторонним сплошным проваром при автоматической сварке ;

h =1– поправочный коэффициент;

s*=154 МПа – нормативное допускаемое напряжение при средней расчетной температуре t_ср=80,1°C,  принимаемой по ГОСТ 14249-73, по табл.1.4[4].

U_к= 0,2мм/год  – скорость корозии;

t =10 лет– срок эксплуатации теплообменного аппарата,

С₃=1,44мм – прибавка, назначаемая конструктивно.

Из приведенных ниже формул (VII.1), (VII.2), (VII.3), (VII.3.а), (VII.3.б) находим S.   

 м.

После нахождения S проверим на прочность толщину стенки масляного штуцера. Должно выполнятся условие прочности S_прин>=S S_прин=4,5мм. S=4,5мм.  Условие выполняется.

б)  Расчет толщины стенки конденсатного  штуцера.     

Исходные данные к расчету.

Р_p=0,1 МПа – давление в фланце греющего теплоносителя;

d_н=0, 57 м– наружный диаметр фланца ;

j =1– коэффициент прочности сварного шва для стыковых сварных соединений с двухсторонним сплошным проваром при автоматической сварке ;

h =1– поправочный коэффициент;

s*=154 МПа – нормативное допускаемое напряжение при средней расчетной температуре t_ср=80,1°C,  принимаемой по ГОСТ 14249-73, по табл.1.4[4].

U_к= 0,2мм/год  – скорость корозии;

t =10 лет– срок эксплуатации теплообменного аппарата,

С₃=0,315 мм – прибавка, назначаемая конструктивно.

Из приведенных ниже формул (VII.1), (VII.2), (VII.3), (VII.3.а), (VII.3.б) находим S. 

м.  

После нахождения S проверим на прочность толщину стенки масляного штуцера. Должно выполнятся условие прочности S_прин>=S S_прин=3,5мм. S=3,5мм.  Условие выполняется.

      а)  Расчет толщины стенки парового патрубка.

Исходные данные к расчету.

Р_p=0,1 МПа – давление в фланце греющего теплоносителя;

d_н=0,219 м– наружный диаметр фланца ;

j =1– коэффициент прочности сварного шва для стыковых сварных соединений с двухсторонним сплошным проваром при автоматической сварке ;

h =1– поправочный коэффициент;

s*=140 МПа – нормативное допускаемое напряжение при средней расчетной температуре t_ср=10°C,  принимаемой по ГОСТ 14249-73, по табл.1.4[4].

U_к= 0,1мм/год  – скорость корозии;

t =10 лет– срок эксплуатации теплообменного аппарата,

С₃=1,75мм – прибавка, назначаемая конструктивно.

Из приведенных ниже формул (VII.1), (VII.2), (VII.3), (VII.3.а), (VII.3.б) находим S. 

м.