- •1. Этапы и основные положения конструирования
- •Этапы конструирования
- •1.2. Документы надзора и качества конструирования
- •Классификация теплообменного оборудования
- •2.1. Рекуперативные аппараты
- •Поперечные и продольные шаги труб в конвективных поверхностях нагрева
- •2.2. Регенеративные аппараты
- •Характеристика различных насадок
- •3. Основные принципы конструкторских расчетов
- •3.1. Тепловые расчеты
- •Классификация струйных аппаратов
- •Теплопроводность материалов
- •3) Число Нуссельта считается безразмерным коэффициентом теплоотдачи и определяется по формуле
- •3.2. Гидро- и аэродинамические расчеты
- •Потеря напора на ускорение
- •3.3. Коэффициенты сопротивления трения в каналах разной формы при турбулентном течении
- •В области квадратичного закона сопротивления
- •Для кольцевого зазора с эксцентриситетом
- •3.4. Коэффициенты сопротивления при поперечном обтекании трубных пучков
- •Значение коэффициента с
- •3.5. Расчет на прочность
- •3.5.6. Прибавка к толщине стенки. Суммарная прибавка к толщине элемента конструкции определяют как
- •Значения прибавки на коррозию с2
- •Значения прибавки на минусовой допуск с11 на листы
- •Значение прибавки на минусовой допуск с11 на трубы
- •Значения коэффициентов m1 m2 m3
- •3.5.8. Снижение прочности одиночным отверстием. Одиночным отверстием считается отверстие, кромка которого удалена от кромки ближайшего отверстия по срединной поверхности на расстояние более
- •3.5.9. Снижение прочности рядом отверстий. Под рядом отверстий понимают отверстия, расстояние между кромками которых не превышают значения
- •Значения коэффициентов снижения прочности сварных соединений
- •4. Компоновочные решения
- •4.1. Одно- и многокорпусное исполнение оборудования
- •4.2. Одно- и многоходовое исполнение оборудования
- •4.3. Размещение сред
- •5. Конструирование трубчатки
- •5.1. Прямые и u-образные трубки
- •5.2. Прямые и эвольвентные ширмы, в том числе п- и l- образные
- •5.3. Витые змеевики
- •5.4. Спираль Архимеда
- •5.5. Пластинчатые теплообменники
- •5.6. Обратный элемент
- •6. Интенсификация теплообмена
- •6.1. Интенсификация теплообмена при вынужденной конвекции жидкости
- •6.2. Интенсификация теплообмена при вынужденной и естественной конвекциях газов
- •Конструкции основных интенсификаторов
- •6.3. Обоснование высоты ребра интенсификатора
- •7. Проблемы конструирования трубчатки
- •7.1. Заделка трубок в коллектор
- •7.2. Компенсация температурных расширений
- •Некоторые значения температурных коэффициентов объемного и линейного расширения
- •Основные конструктивные решения по компенсации температурных расширений
- •В гибких элементах тороидального сечения напряжения определяются по формуле
- •7.3. Дистанционирование трубчатки
- •Основные способы дистанционирования
- •8. Вибрация элементов энергетического оборудования
- •8.1. Основные понятия о колебаниях
- •Постоянные Cn для однородных балок с одинаковой длиной пролетов
- •Вынуждающие вибрацию силы
- •8.3. Вибропрочность и сейсмостойкость оборудования
- •9. Проблемы загрязнения оборудования
- •Процессы и динамика загрязнения
- •Содержание взвешенных частиц, в зависимости от времени года
- •Обобщенный коэффициент проводимости определяется по формуле
- •9.2. Методы прогнозирования отложений на теплообменных поверхностях
- •9.3. Диагностика ресурсов работы теплообменного оборудования
- •9.4. Методы борьбы с отложениями в энергетическом оборудовании
- •Технические характеристики ультразвуковых установок
- •10. Моделирование теплообменного оборудования
- •10.1. Основные принципы моделирования и критерии подобия
- •10.2. Гидродинамическое подобие
- •Число Эйлера для сжимаемой жидкости
- •10.3. Тепловое подобие
- •Показатель адиабаты и число Прандтля для газов в зависимости от числа атомов в молекуле
- •Значения числа Pr для некоторых сред
- •10.4. Диффузионное подобие
- •Запишем это уравнение в безразмерном виде
- •Значения числа для некоторых сред
- •10.5. Подобие некоторых частных случаев переноса
- •10.6. Некоторые обобщения подобий
- •Физические величины, определяющие теплообмен между потоком теплоносителя и стенкой трубы
- •Сводная таблица чисел подобия
- •8. Вибрация элементов энергетического оборудования
- •8.1. Основные понятия о колебаниях
- •Вынуждающие вибрацию силы
- •8.3.Вибропрочность и сейсмостойкость оборудования.
Значения коэффициентов m1 m2 m3
Величина |
Цилиндрическая обечайка |
Коническая обечайка |
Эллиптическое или торосферическое днище |
Полусферическое днище |
m1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
m2 |
1 |
cos |
1 |
1 |
m3 |
1 |
1 |
D/2H |
1 |
а) б)
в) г)
Рис. 3.7. Формы основных элементов оборудования: а – цилиндрическая обечайка; б – коническая; в – эллиптическое или торосферическое днище; г – сферическое днище
Расчетный коэффициент снижения прочности определяют как произведение коэффициентов снижения прочности сварного соединения и отверстия:
или
.
3.5.8. Снижение прочности одиночным отверстием. Одиночным отверстием считается отверстие, кромка которого удалена от кромки ближайшего отверстия по срединной поверхности на расстояние более
.
Коэффициент снижения прочности цилиндрической, конической и сферической оболочек или выпуклого днища, ослабленных неукрепленным одиночным отверстием, определяется по формуле
.
Если
вычисленное значение
,
то принимают
.
Наибольший допускаемый диаметр неукрепленного одиночного отверстия в оболочках определяют по формуле
.
Если диаметр отверстия d превышает допустимый диаметр d0, то такое отверстие необходимо укрепить с помощью утолщенных штуцеров, приварных накладок, местного утолщения оболочки вокруг отверстия или комбинируя указанные способы. При этом площадь сечений укрепляющих элементов принимают равной сумме площадей поперечных сечений штуцеров Ac и накладок An, используемых для укреплений, а также наплавленного металла приварки Aw [3], т.е.
.
Площадь сечений укрепляющих элементов должна удовлетворять условию
.
Коэффициент снижения прочности цилиндрической, конической и сферической оболочек или выпуклого днища, ослабленных укрепленным одиночным отверстием, определяется по формуле
.
3.5.9. Снижение прочности рядом отверстий. Под рядом отверстий понимают отверстия, расстояние между кромками которых не превышают значения
.
Коэффициент снижения прочности при продольном ряде отверстий (рис. 3.8,а) с одинаковым шагом в цилиндрических оболочках или ряде любого направления в эллиптических и сферических оболочках определяют по формуле
.
Рис. 3.8. а – продольный ряд; б – окружной (поперечный) ряд
Коэффициент снижения прочности при окружном (поперечном) ряде отверстий с одинаковым шагом в цилиндрической и конической оболочках определяют по формуле:
Если каждое из отверстий, образующих ряд, имеет различные укрепляющие элементы, то коэффициент снижения прочности такого ряда определяют как минимальное значение для каждого соседнего отверстия по формуле:
.
3.5.10. Коэффициент снижения прочности сварных соединений. Коэффициент снижения прочности стыковых, угловых и тавровых сварных соединений W выбирают в зависимости от объема дефектоскопического контроля по табл.3.7.
Таблица 3.7
