Прочностной расчет конденсатора

 

 

Обечайка кожуха

 

Листовая сталь, сварная, продольный сварной шов, стыковой двухсторонний выполнен ручной электродуговой сваркой.

Нормативное допускаемое напряжение для стали МСт 3 сп при температуре 20 ⁰С (ГОСТ 14249-73)

 

.

Допускаемое напряжение

 

,

 

где h = 0,9 – поправочный коэффициент для R717, учитывающий работу аппарата со взрыво- и пожароопасными продуктами.

 

 

Толщина обечайки кожуха

 

,

 

где P_p – расчетное давление в межтрубном пространстве, P_p = 2 МПа,

D_1вн – внутренний диаметр обечайки, D_1вн = 0,5 м,

j – коэффициент прочности сварочного шва, j = 0,9,

C – прибавка толщины, принимаем: C = 0,001 м,

 

принимаем стандартное значение S₁ = 0,008 м.

 

Условия применимости формулы для определения толщины S₁

 

, .

 

Условие выполнено.

 

Исполнительная толщина стенки

 

где E = 1,99 ∙ 10⁵ МПа – модуль продольной упругости для углеродистой стали,

l = 2,5 м – длина труб,

Р_мтр – давление в межтрубном пространстве, Р_мтр = 0,1 МПа,

C – прибавка толщины, принимаем C = 0,001 м,

 

 

принимаем стандартное значение: .

 

Условия применимости формулы для определения толщины

 

,

 

,

 

.

 

Условие выполнено.

 

 

Обечайка маслоотстойника

 

Обечайка изготавливается из бесшовной трубы размерами 245×8 мм. Материал – сталь 10.

 

Расчетная толщина стенки

 

,

где P_р = 2 МПа,

D = 0,245 м,

φ = 1 (труба бесшовная),

принимаем стандартное значение S₃ = 0,008 м.

 

Днище эллиптическое глухой крышки

 

Днище глухой крышки изготавливается из листовой стали

 

,

 

где P_р – расчетное давление в трубном пространстве, P_р = 0,6 МПа,

φ = 1 (сварные швы отсутствуют),

 

принимаем стандартное значение: S₄ = 0,008 м.

 

Условия применимости формулы для определения толщины S₄

 

; .

 

Условие выполнено.

 

Днище эллиптическое с двумя патрубками

 

Коэффициент ослабления днища отверстиями

 

,

 

где d – диаметр патрубков охлаждающей воды, d = 0,125 м,

 

Толщина стенки днища

 

,

 

где P_р – расчетное давление в трубном пространстве, P_р = 0,6 МПа,

 

принимаем стандартное значение S₅ = 0,008 м.

 

Трубная доска

 

Толщина доски

 

,

 

где l – 1,25· S – характерный размер, м; .

Р_р – расчетное давление на трубную доску, МПа,

d₀ – диаметр отверстия в трубной доске, м, d₀ = (1,025…1,03)· d_н,

σ_и – допускаемое напряжение на изгиб. Для стали МСт 5сп σ_и = 180 МПа.

 

Толщина трубной доски при вальцовке (стальные трубы)

 

,

,

Принимаем δ = 0,010 м.

 

 

Расчётный диаметр болтов

,

где - диаметр болтовой окружности,

- наружный диаметр кольцевого шва в месте приварки плоского фланца к эллиптическому днищу.

 

Расчётное число болтов, исходя из рекомендуемого расстояния между центрами болтов

где t=(3,8…4,6)d_б=4,1 0,024=0,0984.

 

 

Тепловой расчет аммиачного кожухотрубного горизонтального испарителя

 

Поверхность теплообмена и конструктивные особенности испарителя

 

Площадь поверхности испарителя, м²

 

,

где - плотность теплового потока испарителя, кВт/м²,

принимаем = 3,0 кВт/м²,

 

По теплопередающей поверхности выбираем прототип испарителя.

 

Таблица 7 – Испаритель кожухотрубный аммиачный

Площадь поверхности Fк,м2	50
Диаметр D, мм	600
Длина L, мм	3580
Число труб nтр	216
Длина труб lтр, мм	3000
Число ходов z	8