курсовой проект аппарат для охлаждения и конденсации газового потока. курсовой проект 0401. Курсовой проект по пахт разработать конструкцию и рассчитать конденсатор для охлаждения и конденсации газового потока состава 25 H
 Скачать 1.48 Mb.
|
2.4 Механический расчетРассчитаем напряжения σT в трубах и σK в кожухе и сравним их с допустимым напряжением [σ]доп для материала, из которого изготовлены трубы и кожух. Аппарат пригоден для эксплуатации в данных условиях, если выполняются следующие неравенства: σT < [σ]доп , σK < [σ]доп , а также обеспечивается надёжность крепления труб в трубных решётках, то есть:
где  – усилие, растягивающее (сжимающее) трубки под действием температурных деформаций, Па∙м2; – усилие, растягивающее трубки под действием давления, Па·м2;  – допускаемое усилие, Па; n – число труб; dнар – наружный диаметр труб, м; Sреш – толщина трубной решетки, м; Величина PДОП зависит от способа крепления труб, при крепление развальцовкой в гладких отверстиях PДОП = 15 МПа. При выполнении всех трёх неравенств можно сделать вывод о возможности использования данного аппарата. Материал труб и кожуха примем одинаковым с целью снижения разности температурных удлинений, которые возникают, если кожух и трубки изготовлены из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. В качестве материала для труб и кожуха выберем нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. 12Х18Н10Т – хромникелевая сталь, которая противостоит парам этилового спирта, водным растворам хлорида кальция до 100 ℃ [12]. Параметры данной стали представлены в таблице 7. Таблица 7 – свойства стали 12Х18Н10Т
Определение необходимости установки компенсаторов для кожуха Согласно требованиям ТУ 3612-024-00220302-02, ОСТ 26-291 "Сосуды и аппараты стальные сварные" и "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" (ПБ 10-115) Госгортехнадзора России, кожухотрубные конденсаторы диаметре кожуха 1,2 м, длине труб 6м, диаметре труб 0,02 м, толщине стенки труб 0,002 м должны работать при давлении в трубах рт=0,6 Мн/м2, давление в межтрубном пространстве рм=0,6 Мн/м2. Для необходимости установки компенсатора должно не выполнятся хотя бы одно из условий: σк < σкд (1) σт < σтд (2) σт t < σт tд (3) площадь поперечного сечения корпуса при толщине стенки корпуса sк: Fк=π (Dв+sк) sк= π(1,2+ 0,01) 0,001= 0,038 м2 площадь поперчного сечения корпуса при толщине стенки sк с учётом коррозии: Fк1 = π (Dв+sк+2Ск ) (sк − 2Ск ) = = π (1,2+0,01+2 ⸱0,001) (0,01−2⸱0,001) = 0,0346 м2 площадь поперечного сечения труб при толщине стенки sm: Fm=π (dв+sm) sm n = π (0,02− 0,002) 0,002 ⸱1544 = 0,174 м2 площадь поперечного сечения труб при толщине стенки sm с учётом коррозии: Fm1=π (dв+sm+2Cк) (sm − Cк) n = = π (0,02 − 0,002+2⸱0,001) (0,002−2⸱0,001)⸱1544= 0,105 м2 сила взаимодействия корпуса и труб (при жёстком соединении их друг с другом) за счёт температурных напряжений:  сила взаимодействия корпуса и труб за счёт температурных напряжения с учётом коррозии:   сила, растягивающая в осевом направлении корпус и трубы от давления среды в трубном и межтрубном пространствах:   суммарное напряжение на растяжение в корпусе:    Мн/м2 < 294,375 Мн/м2Условие σк < σкд обеспечено. суммарное напряжение на растяжение в корпусе с учетом коррозии:    Мн/м2 < 294,375 Мн/м2Условие σк1 < σкд также обеспечено. суммарное напряжение на сжатие в трубах:    Мн/м2 < 294,375 Мн/м2Условие σт < σтд обеспечено. Суммарное напряжение на сжатие в трубах с учётом коррозии:    Мн/м2 < 294,375 Мн/м2Условие σт1 < σтд также обеспечено. величина температурных напряжений в трубах:  Мн/м2 <  Мн/м2Условие σт t < σт tд обеспечено. величина температурных напряжений в трубах с учётом коррозии:  Мн/м2 < Мн/м2Условие σт t1 < σт tд также обеспечено. Поскольку все три условия обеспечены, применение жёсткой конструкции конденсатора допустимо. Допускаемое давление в днище  Все напряжения, возникающие в аппарате, не превышают допустимых значений. Материал, из которого изготовлен аппарат, сталь 12Х18Н10Т, пригодна для его изготовления. |
