2 Расчет усилий за счет давления

Усилия за счет давления в кожухотрубном теплообменнике с компентором температурных удлинений , Н, рассчитываем по формуле

(11)

где - расчетные внутренние давления в кожухе и в трубном прос-

транстве соответственно, МПа, МПа;

внутренний диаметр кожуха, мм;

- наружный и внутренний диаметры труб соответственно,

мм, мм;

- число труб в пучке, шт.

Подставляем значения в формулу (11)

Усилие за счет давления, приходящееся на одну трубу , Н, рассчитываем по формуле

(12)

3 Проверка прочности соединения труб с трубной решеткой

Удельное усилие , Н/мм, приходящиеся на единицу длины периметра трубы, при развальцовке труб в трубной решетке рассчитываем по формуле

(13)

где - суммарная сила, действующая на наиболее нагруженную трубу, Н, рассчитываем по формуле

(14)

- температурное усилие на одну трубу, Н;

- усилие за счет давления на одну трубу, Н;

- наружный диаметр трубы, мм.

Прочность соединения труб с трубной решеткой проверяем по формуле

(15)

где - допускаемое удельное усилие, 40Н/мм.

Подставляем значения в формулу (15)

Условие (15) не выполняется, поэтому следует принять сварное соединение труб с трубной решеткой и тогда касательные напряжения , МПа, рассчитываем по формуле

(16)

где - суммарная сила, действующая на наиболее нагруженную трубу, = Н,

- катет сварного шва, = 3мм,

с – прибавка на коррозию, с = 1мм,

- коэффициент прочности сварного шва, =0,8 для труб.

Прочность соединения труб с трубной решеткой проверяем по формуле

(17)

где - допускаемое напряжение на срез материала шва, МПа, рассчи-

тываем по формуле

(18)

- допускаемое напряжение материала трубной решетки при рабочей температуре в трубном пространстве, МПа для стали марки при ˚С.

Подставляем значения в формулу (17)

Условие выполняется, следовательно, прочность сварного соединения труб с трубной решеткой обеспечена.