Внимание! diplom-portal.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.
Основные признаки гос-ва: единая территория единая система управления территорией единая система законов, зафиксированная в Конституции монополия на легальное применение силы или физ.принуждения право
Раньше в основе мировоззрения и верхов и низов общества лежали церковные догматы. Отталкиваясь от них, определяли нормы повседневной жизни, взаимоотношений между различными социальными группами, обос
Отсюда иносказательное обозначение Японии как Страны восходящего солнца. Само название японцев – « нихондзин » (« дзин » значит человек). Столица Японии – город Токио. Япония – островное государство,
Водорастворимые витамины : Водорастворимые витамины не растворяются в жирах и многих органических растворителях, но хорошо растворяются в воде, термолабильны, неустойчивы к изменениям рН, не могут деп
Легкими считались танки массой до 20 т, тяжелыми — свыше 40 т. При этом для конструкторов существовали жесткие ограничения по массе разрабатываемых машин. Так, масса среднего танка не должна была прев
Вероятно, в будущем точное время будет установлено научными методами. Его Святейшество Далай-лама уже предлагал провести анализ сохранившихся реликвий с помощью современных технологий для установления
Особенно популярны сегодня гимназии и лицеи. Поэтому цель данной работы – раскрыть культурно-бытовой облик учащихся общеобразовательной начальной и средней школы в XIX – начале XX века. В культурно-б
Зиннатуллина Н.Д. 2003г. Введение 1. Понятие и структура экономических систем 2. Основные типы экономических систем: 2.1. Традиционная экономическая система 2.2. Рыночная система 2.3. Смешанная эконо
Теплообменными аппаратами называют устройства, предназначенные для передачи тепла от одного к другому, а также осуществления различных технологических процессов: нагревание, охлаждения, кипения, конденсации и др.
Теплообменные аппараты классифицируются по различным признакам.
Например, по способу передачи тепла их можно разделить на две группы: поверхностные (рекуперативные см. рис. 1 и регенеративные) и смещения.
Требования к промышленным теплообменным аппаратам в зависимости от конкретных условий применения весьма разнообразны.
Основными требованиями являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении; компактность и наименьший расход материалов, надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки её от загрязнений; унификация узлов и деталей; технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т. д. При созданиях новых, более эффективных теплообменных аппаратов стремятся, во-первых, уменьшить удельные затраты материалов, труда, средств и затрачиваемый при работе энергии по сравнению с теми же показателями существующих теплообменников.
Удельными затратами для теплообменных аппаратов называют затраты, отнесенные к тепловой производительности взаданных условиях, во-вторых, повысить интенсивность и эффективность работы аппарата.
Интенсивностью процесса или удельной тепловой производительностью теплообменного аппарата газывается количество теплоты, передаваемого в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при заданном тепловом режиме.
Интенсивность процесса теплообмена характеризуется коэффициентом теплопередачи k . На интенсивность и эффективность влияют также форма поверхности теплообмена; эквивалентный диаметр и компоновка каналов, обеспечивающие оптимальные скорости движения сред; средний температурный напор; наличие турбулизирующих элементов в каналах; оребрение и т. д. Кроме конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена существует режимные методы, связанные с изменением гидродинамических параметров и режима течения жидкости у поверхности теплообмена.
Режимные методы включают: подвод колебаний к поверхности теплообмена, создание пульсации потоков, вдувание газа в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложении электрических или магнитных полей на поток, предотвращения загрязнений поверхности теплообмена путем сильно турбулизации потока и т. д. 1.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕЛЯ При заданном давлении пара Р п =0,57МПа, температуре насыщения t s =160 о С по h-s диаграмме определяем состояние пара. Если он перегрет, то имеем две зоны теплообмена: первая - охлаждение пара от t п =175 о С до t s =160 о С вторая - конденсация насыщенного пара на вертикальных тру бах.
Считаем, что переохлаждения конденсата нет.
Расчет поверхности проводим отдельно для каждой зоны (рис. 2). 1.1 Определяем параметры теплоносителей при средних темпера турах воды и пара t в.ср =0,5( t ` в + t `` в ), 0 С, где t’ в - температура воды на входе в подогреватель, °С; ( t ` в =20,5°С), t” в - температура воды на выходе из подогревателя, °С, ( t `` в =89,6 °С), t в.ср =0,5(20,5+89,6)=55,05 0 С, t п.ср =0,5( t п + t s ), 0 С, где t п. - температура перегретого пара, °С; ( t п =175 °С), t s - температура насы щенного пара, °С, ( t s =160 °С), t п.ср =0,5(175+160)=167,5 о С, По таблицам физических свойств воды и водяного пара определим их основные параметры. При t в.ср. определяем следующие справочные данные: С в = 4,183 -теплоемкость воды; r в =986,19 - плотность воды; u в =0,5 10 -6 -коэфициент кинематической вязкости; l в =0,653 - коэффициент теплопроводности; Р r в =3- число Прандтля. При t n.ср. определяем: С n =2,49 - теплоемкость пара; r п =3,9 - плотность пара; u п =3,7 10 -6 вязкости пара; l п =0,0316 - коэффициент теплопроводности; Рr п =1,2- число Прандтля. 1.2 Определяем количество теплоты, передаваемой паром воде, кВт где G в - объемный расход воды, G в =0,0567 С в - теплоемкость воды, ; ( С в =4,183 Q =0,0567 986,19 4,183(89,6-20,5)=17008.2 кВт.
Вычисляем количество теплоты, передаваемой паром воде в 1-и зоне, Q 1 = D n С n ( t п – t s ), кВт , где D п - массовый расход пара, ; (D п =8,14 С п - теплоемкость пара, (С n =2,49 1.3 Определяем расход пара где r-теплота парообразования, определяемая по температуре на сыщения пара, D п = =8,13 ; Q 1 =8,1 3 2,49 (175-160)=303. 841 кВт. 1.4 Определяем количество теплоты, передаваемой паром воде во 2-й зоне, Q 2 =D n r, кВт. Q 2 =8,1 3 2053,4=16 704.35 кВт.
Проверим полученное значение переданной теплоты паром воде: Q=Q 1 +Q 2 , кВт. Q =303. 841 +16704,35=17008.2 кВт.
Выберем произвольно диаметр трубок и скорость воды в них: материал: сталь (задан) l ст =38 ; скорость воды: w в =1,6 толщина стенок трубок: d С Т =1 мм. 1.5 Определяем коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к вод e , где l ж - коэффициент теплопроводности воды, ( l в =0,653 Nu - критерий Нуссельта для воды; ( Nu =317,5), d вн - внутренний диаметр трубок, м, ( d вн =0,027 м), 1.6 Определим режим течения воды в трубах , где Re - критерий Рейнольдса; ( Re =86400), n в - коэффициент кинематической вязкости воды, ; ( u в =0,5 10 -6 ), w в - скорость воды в трубках, ,( в =1,6), Re = Если Re >10 4 , то режим течения - турбулентный.
Критерий Нуссельта для турбулентного режима течения воды в трубках оп ределяется по следующей формуле: Nu ж = 0,023 Re 0,8 Рr 0,4 e / где Рr - число Прандтля для воды; e - поправочный коэффициент. Если e / =1, - длина трубок.
Полученные результаты подставляем в формулу, вычисляем количество трубок Nu ж =0,023 86400 0,8 3 0,4 1=317,5; ж = 41470 Принимаем: шаг между трубками S = 1,4 d н =1,4 x 0,029=0,0406, м; кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом аппарата К = 10 мм. Выбираем стандартное количество трубок, близкое к полу ченному значению n ст =91 , шт. 1.7 Определяем (по прил. 17) при n, шт.
Отсюда определяем диаметр трубной решетки D'=0,406, м.
Внутренний диаметр корпуса составит D вн = D ' + d н + 2К, м. D BH =0,406+0,029+0,02=0,455 м. 1.8 Рассчитаем поверхность теплообмена в 1-й зоне. 1.8.1 Определяем площадь межтрубного пространства для прохода пара: 2 f м.п = 455 м.
Определяем скорость пара в межтрубном пространстве где п - плотность пара, ;( r п =3,9 ), D п - массовый расход пара, ;( D п =8,13 п = 20.36 1.8.2 Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе , где Nu п - критерий Нуссельта для пара;( Nu п =474,36), п - коэффициент теплопроводности пара, ;( l п =0,0316 d Э - эквивалентный диаметр, м,( d э =0,04 м), 1.8.3 Вычисляем эквивалентный диаметр где U - смоченный периметр, м, ( U =9,7 м), 1.8.4 Определяем смоченный периметр М U =3,14[0,455+91 0,029]=9,7 м; d э = 1.8.5 Определяем режим течения пара в межтрубном пространстве где Re п - критерий Рейнольдса для пара; ( Re =225621,6), п - коэффициент кинематической вязкости пара, , ( u п =3,7 10 -6 Re п = 32113.196 Если Re > 10 4 - режим течения турбулентный. Тогда критерий Нуссельта для пара составит SHAPE * MERGEFORMAT
4 |
, |
0 |
8 |
, |
0 |
Pr |
Re |
023 |
, |
0 |
п |
п |
п |
Nu |
= |
Полученные результаты подставляем в формулу. Nu п =0,023 2 32113.196 0,8 1,2 0,4 =4 85.244 ; п = 36356.0798 . 1.9 Вычисляем коэффициент теплопередачи в 1- и зоне , где ст -толщина трубки, м; ( ст =0,001 м), н = 0,2-толщина накипи, мм; ст -коэффициент теплопроводности материала трубки, ; ( ст =38 н =3,49 коэффициент теплопроводности накипи, . k = . 1.10 Определяем температурный напор в 1-й зоне 0 С , где t ``` - температура воды на границе между зонами, °С,( t ```=88,37 o C ), 0 C , t ```= o C ; t 1 = 32 o C . 1.11 Поверхность теплообмена первой зоны составит 2 , F 1 = 431144 м 2 . 1.12 Рассчитаем поверхность теплообмена во 2-й зоне. Будем считать, что в этой зоне коэффициент теплоотдачи от внутренней стенки трубки к жидкости равен коэффициенту теплоотдачи в 1-ой зоне. Это допустимо, так как свойства воды во 2-й зоне мало отличаются от свойств воды в 1-й зоне.
Определим коэффициент теплопередачи для 2-й зоны k 2 графоаналитическим методом. Для этого предварительно находим для различных участков перехода теплоты зависимость между удельным тепловым потоком q и перепадом температур t . 1.12.1 Передача теплоты от пара к стенке. 1.12.2 Определяем удельный тепловой поток где В' - безразмерный коэффициент; (В`=16557,04), h тр - предполагаемая высота трубок, м, ( h тр =4 м), Вычисляем безразмерный коэффициент , В`=1,34 [5700+56 160-0,09 160 2 ]=16557,04; q 1 = 308.215 Задавшись рядом значений t 1 , вычислим соответствующие им величины t 1 0,75 и q 1 . Строим кривую (рис. 3). Таблица 1
t 1 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
t 1 0.75 | 5 , 6 | 9 , 5 | 12 , 8 | 15 , 9 | 18 , 8 | 21 , 6 |
q 1 | 65.837 | 110.723 | 15 0.075 | 18 6.214 | 22 0.138 | 25 2.395 |
t 2 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q 2 | 190 | 380 | 570 | 760 |
t 3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
q 3 | 87,25 | 174,5 | 349 | 523,5 | 698 |
t 4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q 4 | 38,5 | 77 | 115,5 | 154 |
Следовательно, необходимо уменьшить длину трубок. Для этого выбираем многоходовой подогреватель. Тогда общее число трубок составит , шт. , где m - число ходов теплообменника, ( m =2); n 2 =65 2=130шт. При n с =187 шт., определяем D `=0,5684 м.
Проведем повторный расчет уже для многоходового теплообменника по формулам.
Внутренний диаметр корпуса составит D вн = D ' + d н + 2К, м. D BH =0,5684+0,029+0,02=0,6174 м. 1.21 Рассчитаем поверхность теплообмена в 1-й зоне. 1.21.1 Определяем площадь межтрубного пространства для прохода пара: 2 f м.п = 2 . Определяем скорость пара в межтрубном пространстве где п - плотность пара, ; ( r п =3,9 ), D п - массовый расход пара, ; ( D п =8,14 п = 1.21.2 Определяем коэффициент теплоотдачи от пара к трубе , где Nu п - критерий Нуссельта для пара; п - коэффициент теплопроводности пара, ; ( l п =0,0316 d Э - эквивалентный диаметр, м, ( d э =0,037 м), 1.21.3 Вычисляем эквивалентный диаметр где U - смоченный периметр, м, ( U =18.97 м), 1.21.4 Определяем смоченный периметр М U =3,14[0,699+241 0,029]=18.97 м; d э = 1.21.5 Определяем режим течения пара в межтрубном пространстве где Re п - критерий Рейнольдса для пара; п - коэффициент кинематической вязкости пара, , ( u п =3,7 10 -6 Re п = 118892.496 Если Re > 10 4 - режим течения турбулентный. Тогда критерий Нуссельта для пара составит SHAPE * MERGEFORMAT
4 |
, |
0 |
8 |
, |
0 |
Pr |
Re |
023 |
, |
0 |
п |
п |
п |
Nu |
= |
Определим коэффициент теплопередачи для 2-й зоны k 2 графоаналитическим методом. Для этого предварительно находим для различных участков перехода теплоты зависимость между удельным тепловым потоком q и перепадом температур t . 1.25.1 Передача теплоты от пара к стенке. 1.25.2 Определяем удельный тепловой поток где В' - безразмерный коэффициент; (В`=16557,04), h тр - предполагаемая высота трубок, м, ( h тр =4м). Вычисляем безразмерный коэффициент , В`=1,34 [5700+56 160-0,09 160 2 ]=16557,04; q 1 = 08.215 Задавшись рядом значений t 1 , вычислим соответствующие им величины t 1 0,75 и q 1 . Строим кривую (рис. 3). Таблица 5
t 1 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
t 1 0.75 | 5.6 | 9.5 | 12.8 | 15.9 | 18.8 | 21.6 |
q 1 | 66,2 | 112,1 | 151,04 | 187,62 | 221,84 | 254,88 |
t 2 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q 2 | 190 | 380 | 570 | 760 |
t 3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 |
q 3 | 87,25 | 174,5 | 349 | 523,5 | 698 |
t 4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
q 4 | 38,5 | 77 | 115,5 | 154 |
Гидравлическое сопротивление пароводяных теплообменников по межтрубному пространству, как правило, не определяется, так как его величина вследствие небольших скоростей и малой его плотности мала.
Полный напор Р, необходимый для движения жидкости или аза через теплообменник, определяется по следующей формуле: P = P ГР + P м + P у + P Г , Па, где P ГР - сумма гидравлических потерь на трение, Па; P м - сумма потерь напора в местных сопротивлениях, Па; P у - сумма потерь напора, обусловленных ускорением потока, Па; P Г - перепад давления для преодоления гидростатического столба жидкости, Па.
Гидравлические потери на трение в каналах при продольном смывании пучка труб теплообменного аппарата определяются по формуле , Па, где P ТР - коэффициент сопротивления трения; - длина трубы, м; d Э - эквивалентный диаметр, равный внутреннему диаметру трубок, м; р - плотность воды, ; - средняя скорость воды на данном участке, . Коэффициент сопротивления трения для чистых трубок можно рассчитать по выражению ТР = ; P ТР = 5633.56 Па.
Гидравлические потери давления в местных сопротивлениях можно определить по формуле где - коэффициент местного сопротивления, его находят отдельно для каждого элемента подогревателя ( =1,5). P м = =1893,12 Па.
Потери давления, обусловленные ускорением потока вследствие изменения объема теплоносителя при постоянном сечении канала, определяются по выражению Па, где 1 и 2 - скорости теплоносителя во входном и выходном сечениях потока соответственно, ; 1 и 2 - плотности теплоносителя во входном и выходном сечениях потока соответственно, , P у = 0 (для капельных жидкостей P у ничтожно мало и не принимается в расчет). Перепад давления для преодоления гидростатического столба жидкости равен нулю, т.к. данный подогреватель не сообщается с окружающей средой: P Г = 0. 2.1 Определим полный напор, необходимый для движения воды через аппарат, P = P ГР + P м , кПа. P =5633. 56 +1893 .12 =7527.04 кПа. 2.2 Определим мощность, необходимую для перемещения воды через подогреватель, где G B - объемный расход воды, ; = 0,85 - коэффициент полезного действия насоса; P - полный напор, кПа. N = 37 кВт. 2.3 Определение размеров патрубков: Для воды (входной и выходной патрубки). 2.3.1 Вычисляем площадь сечения патрубка , м 2 , F пат = 2 , 2.3.2 Определяем диаметр патрубка , м. d пат = 8 м, 2.3.3 Патрубок для входа пара.
Принимаем скорость пара в патрубке п = 30 . Вычисляем площадь сечения патрубка 2 где D п - массовый расход пара, ; п - плотность пара при средней температуре пара, . F п пат = 6953 м 2 2.3.4 Определяем диаметр патрубка по формуле. d пат =0, 2975 м 2.3.5 Патрубок для выхода конденсата.
Принимаем скорость конденсата в патрубке к = 3 . Плотность конденсата находится при температуре насыщения пара t s . 2.3.6 Вычисляем площадь сечения патрубка по выражению. F ппат = 3 м 2 Определим диаметр патрубка по формуле. d пат = 62 м 2.3.7 Патрубок для откачки воздуха.
Принимаем расход воздуха G ' в = 0,05 D п =0,05 8,116=0,4, . Скорость воздуха в = 8 . 2.3.8 Вычисляем площадь сечения патрубка по выражению. F п пат = 2 2.3.9 Определяем диаметр патрубка по формуле. d пат = 1278 м Обобщение результатов расчета. В результате проведенных расчетов разработан подогреватель, имеющий следующие характеристики: 1.Расход воды - G в =199 2.Расход греющего пара - D п =8,1 3 ; 3.Температура: воды на входе - t ` в =21°С; воды на выходе - t `` в =90°С; пара на входе - t п =175°С; конденсата - t к =160°С; 4.Размеры подогревателя: внутренний диаметр корпуса - D в =617.4 мм; толщина стенок корпуса - ст =4 мм; высота трубок - h =4000 мм; 5.Число ходов - m =2 6.Число трубок - n =187 шт.; 7.Поверхность нагрева - F =74.22 м 2 ; 8.Необходимая мощность насоса - N =528.37 кВт. 3. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Произведем расчет основных узлов и деталей аппарата на прочность.
Конструкция и элементы аппаратов должны рассчитываться на наибольшее допускаемое рабочее давление с учетом возможных температурных напряжений, особенностей технологии изготовления деталей, агрессивности действия рабочей среды и особенностей эксплуатации. 3.1 Определим толщину стенки кожуха , м , где р - расчетное давление, Па; доп -допускаемое напряжение, Па; св - коэффициент прочности сварного шва. к = 153 м. 3.2 Производим расчет толщины эллиптического днища. Исходя из условия технологичности изготовления принимаем предварительно д = К = 4 мм, тогда толщина стенки днища, имеющего отверстие, определяется по выражению , м.
Условия применимости этой формулы: ; ; где h вып - высота выпуклой части днища, м; D вн - внутренний диаметр корпуса, м; d - наибольший диаметр отверстия в днище, м; С - прибавка, учитывающая допуск на прокат, коррозию и т.д., м; z - коэффициент, учитывающий ослабление днища из-за отверстия. 3.3 Определяем коэффициент, учитывающий ослабление днища из-за отверстия, z =1 при d =0,6 0,614=0,273 м; h вып =0,614 0,2=0,091 м; д = 3.4 Произведем расчет трубной решетки.
Расчетное давление при расчете трубной решетки выбирается по большему из трех следующих значений: ,Па, где Р м , Р Т - давление в межтрубном и трубном пространстве соответственно, Па; Р мп , Р тп - пробное давление при гидравлическом испытании в межтрубном пространстве и в трубах, Па; - отношение жесткости трубок к жесткости кожуха; - расчетный температурный коэффициент; k - модуль упругости системы трубок, - коэффициент перфорации. 3.5 Определяем коэффициент, выражающий отношение жесткости трубок к жесткости кожуха, , где Ет, Ек - модули упругости материала трубок и кожуха соответственно (Е = =1,1 10 6 атм. = 1,078 10 11 Па - для латуни, Е = 2,1 10 6 атм. = 2,058 10 11 Па - для стали), МПа; F к , F Т - площади сечения материала трубок и кожуха, м 2 . Вычисляем площадь сечения материала трубок м 2 , где n - количество трубок, шт.; d вн , d н - наружный и внутренний диаметры трубок, м. 3.6 Определяем площадь сечения материала кожуха 3.7 Вычисляем расчетный температурный коэффициент где t k , t Т - температуры трубок и кожуха, °С; к , Т - коэффициенты линейного удлинения трубок и кожуха соответственно, °С, °С. 3.8 Определяем модуль упругости системы трубок где - длина трубок, м; а - внутренний радиус корпуса, м, 3.9 Вычисляем коэффициент перфорации а= 2275 м, = 67956 , F т = 645 м 2 , F к = 0.00297 , t к =175-85=90 0 С, t т =175-20=155 0 С, =(0,74 155-0,74 90)= 44.171 , = 5.52 , К= 9228.37 Р р =(0,6+0,4 0,74+0,6 0,0002)0,59 10 6 =2.386 МПа, Р р =(0,6+0,4 0,74+0,0002)0,21 10 6 =908331. 35 Па, 3.10 Определяем толщину трубной решетки , мм. р = 7.89 мм, 3.11 Определяем толщину трубной решетки из условия прочности на изгиб , м, где D 0 - диаметр окружности, на которую опирается трубная доска, м; Р р - расчетное давление, Па; - коэффициент, зависящий от формы и спо c оба крепления трубной доски; - коэффициент, учитывающий ослабление трубной решетки; С - поправка на минусовые допуски проката, коррозию и т.д., м. При расчетном давлении, действующем со стороны крышки, в качестве D о принимается внутренний диаметр корпуса, поэтому D о = D вн , м. В данном подогревателе используем круглые трубные доски, I не подкрепленные анкерными связями, следовательно, = 0,5. Вычисляем коэффициент, учитывающий ослабление трубной доски, , где D н - наружный диаметр кожуха, м; N 1 - наибольшее количество трубок в одном ряду, шт.; d 0 - диаметр отверстия под трубку в трубной доске, м, d 0 = d н +0,0008, м. 3.12 Определяем наибольшее количество трубок в одном ряду N 1 = 71 шт., d 0 =0,029+0,0008=0,0298 м, = =7,89 мм, р = где К - кольцевой зазор между крайними трубками и корпусом аппарата, м; S - шаг между трубками, м.
Производим определение толщины трубной решетки, исходя из условия надежности развальцовки: м, где q - допускаемое напряжение на вырывание трубок из решетки, МПа; Р тр - осевое усилие в наиболее нагруженной трубке, Н; d н - наружный диаметр трубок, м.Для трубок, завальцованных с отбортовкой, q = 40 МПа. р =0,0158 3.13 Определяем осевое усилие в наиболее нагруженной трубке , Н, где Т - толщина трубки, м; а - напряжение изгиба в трубной решетке, МПа. Р тр =128 10 6 3,14(0,029-0,001)0,001=11259. 47 Н, 3.14 Расчет фланцевых соединений и болтов. 3.14.1 Определяем полное усилие, действующее на все болты фланцевого соединения, Q = P + P упл , Н , где Р - сила внутреннего давления среды на площадь, Н; Р упл - сила, необходимая для обеспечения плотности соединения при давлении рабочей среды, Н. , Н, где D пр - средняя линия прокладки, м; Р с - сила внутреннего давления среды на площадь, Па. 3.14.2 Определяем среднюю линию прокладки D пр =0,5( D н - D в ) , м, где D н и D в - наружный и внутренний диаметры прокладки соответственно, м. D пр =0,5(0,60157-0,6)=0,618 м, Р=0,785 0,0008 2 0,6 10 6 =170983. 5 Н, 3.14.3 Определяем силу, необходимую для обеспечения плотности соединения, , Н, где q - расчетное удельное давление на единицу площади прокладки, Па; F пр - площадь прокладки, м 2 . 3.14.4 Вычисляем площадь прокладки , м 2 . F пр =0,785(0,60157 2 -0,6 2 )=0,599943 м 2 , Р упл =15,9 10 6 0,0015=9539 10 3 Н, Q= 376,8+23545,9= 9710 к Н. Расчетная нагрузка не должна вызывать повреждение прокладки или превосходить ее прочность, поэтому следует соблюдать условие . Q =23922,7 15,9 10 6 0,0015. 3.14.5 Определяем диаметр болта , м, где Q - полное усилие на все болты, Н; D пр - средняя линия прокладки, м; - поправочный коэффициент ( = 0,8 0,9); т – предел текучести материалов болтов при рабочей температуре (для стали марки 20 т = 245 МПа), Па. d Б = 3.14.5 Вычисляем количество болтов во фланцевом соединении , шт., где L - общая длина окружности, на которой расположены центры болтов, мм; t б - шаг между болтами, мм. Из конструктивных соображений шаг между болтами принимают в пределах 2,5 5 диаметров болтов: t б = (2,5 5) d б , мм. 3.14.6 Определяем длину окружности, на которой расположены центры болтов, L = ( D вн + к + d б +К) , мм, где К -толщина стенки кожуха, мм; К - монтажный зазор (К=25 ЗО мм), мм; d б - диаметр болтов, мм; D вн - внутренний диаметр корпуса, мм. L =3,14(0,6+0,00157+4464,9+0,01)=80.77 мм, t Б =2,5 4464,9=0.4526 мм, Z = =174.6 шт., 3.14.7 Определяем расчетное усилие на болт , Н. Р Б = 3.14.8 Определяем толщину приварного фланца , м. где r 0 - радиус окружности расположения болтов, м; r - внутренний радиус корпуса, м; доп = 230 - допускаемое напряжение на изгиб, МПа; а = 0,6 - для фланцев, подверженных изгибу. 3.14.9 Определяем радиус окружности расположения болтов r 0 =( D вн + к + d б +К)0,5,м. r 0 =(0,6+0,00157+4464,9+0,01)0,5=2232,76 м, h = =36.73 м.
оценка судов в Смоленске