Расчет теплообменника на прочность

Таблица 1. Исходные данные

Параметр	Значение
Диаметр теплообменника	1,0 м
Давление в трубном пространстве	Р1=0,5 МПа,
Давление в межтрубном пространстве	Р2=0,7 Мпа
Температура трубного пространства	Т1=250 °С
Температура межтрубного пространства	Т2=190 °С
Среда в трубном пространстве	агрессивная
Среда в межтрубном пространстве	водяной пар
Срок эксплуатации	15 лет

1. 
   Выбор конструктивного материала
   

Так как среда в аппарате коррозионная, выбираем высоколегированную коррозионно-стойкую сталь аустенитного класса 12Х18Н10Т. для трубного пространства. В межтрубном пространстве – водяной пар, среда неагрессивная. Выбираем углеродистую сталь обыкновенного класса ВСт.3

2. 
   Опредление допускаемого напряжения
   

1. 
   Для трубного пространства:
   

-В рабочих условиях

Для стали 12Х18Н10Т:

При 20 °С – , При 250 °С -

Так как в качестве заготовки выбираем листовой прокат, то





- В условиях гидроиспытания

---

Предел текучести для стали 12Х18Н10Т при 20 °С

2. 
   Для межтрубного пространства
   

-В рабочих условиях

Для стали ВСт.3:

При 20 °С – , При 200 °С -

Так как в качестве заготовки выбираем листовой прокат, то

• 
  В условиях гидроиспытания
  

Предел текучести для стали ВСт.3 при 20 °С

3. 
   Определение давления испытания
   

3.1. Для трубного пространства









3.2. Для межтрубного пространства

4. 
   Определение конструктивной прибавки
   

4.1. Для трубного пространства

С=С₁+ С₂+ С₃

Прибавка на коррозию и эрозию С₁=П*τ+С_э

Прибавка на эрозию С_э

---

=0, т.к. отсутствуют твёрдые частицы

С₁=П*τ+С_э=0,1*15=1,5 мм

Прибавка на минусовой допуск и на технологические операции С₂₊С₃=0,5 мм

4.2. Для межтрубного пространства

Так как в межтрубном пространстве водяной пар, то прибавка на коррозию будет меньше, чем для трубного пространства. Принимаем такэе С=2 мм, что получается с запасом.

5. 
   Определение коэффициента прочности сварного шва
   

Сварка автоматическая, сварные швы стыковые (продольные и кольцевые), процент контроля сварных швов 80%. Коэффициент прочности сварного шва =0,95.

6. 
   Определение толщины стенки составляющих элементов теплообменника
   

6.1. Определение толщины камеры S₁

Камера цилиндрическая:











Полученную величину округляем в большую сторону до ближайшего стандартного значения листового проката. По ГОСТ 19903-84 выбираем толщину листа S₁=4 мм.

Принятую к исполнению величину проверяем на допускаемое давление.

- В рабочих условиях:






- В условиях гидроиспытания






Условия по допускаемому давлению выполняются.

2. 
   Определение толщины корпуса S₂
   

---

По ГОСТ 19903-84 выбираем толщину листа S₁=5 мм.

Принятую к исполнению величину проверяем на допускаемое давление.

- В рабочих условиях:






- В условиях гидроиспытания






Условия по допускаемому давлению выполняются.

6.3. Определение толщины днища S₃

Днище эллиптическое, стандартное











Принимаем толщину листа днища S₁=4 мм.

Принятую к исполнению величину проверяем на допускаемое давление.

- В рабочих условиях:






- В условиях гидроиспытания






Условия по допускаемому давлению выполняются.
6.4. Определение толщины крышки S₄

Крышка плоская, соединяется с фланцем корпуса болтами.



Коэффициент днища, согласно ГОСТ 14249-94 К=0,4

---

Ослабление, вызванное отверстиями под болты К₀=1,012

Расчетный диаметр D_р будет равен диаметру болтовой окружности.

D_р=D_б=D+0,1 = 1+0,1=1,1 м







Округляем в большую сторону до величины стандартного листового проката. Принимаем S₄=30

Допускаемое давление

- В рабочих условиях





-В условиях гидроиспытаний






Условия выполняются.

---

Смотрите также файлы

• Примерные вопросы для самостоятельной подготовки к зачету.docx

• Конспект по боевой подготовке с личным составом караула 4 псч7 3 псо фпс гпс гу мчс россии по Новгородской области.docx

• Проверяемое задание 4.docx

• Контрольная работа защищена с оценкой Преподаватель ст преподаватель к т. н.docx

• Алгоритмдеу жне программалау.ppt