Дәріс. Жылуалмастырғыш аппараттарды құрастыру және есептеу

Ө ндірілген ө німді дайындау ү шін қ олданылатын жылуалмастырғ ыш аппараттарды қ аптамақ ұ бырлы жә не ауамен суытқ ыш болып бө леді.

Қ аптамақ ұ бырлы жылуалмастырғ ыштар жү збелі басты қ атты типті жә не U-бейнелі қ ұ бырлар болуы мү мкін.

Қ атты типті қ аптамақ ұ бырлы жылуалмастырғ ыштар аппараттар. Мұ ндай аппараттарда қ ұ бырлы торлар аппарат тұ рқ ысына берік бекітілген (15.11-сурет). сондық тан ішкі қ ұ бырлар 2 мен тұ рқ ыдағ ы 3 сызық тық кең ею температурасы мен коэффициентінің айырмашылығ ында температуралық кү ш салу пайда болады

(15.41)

15.11-сурет. қ атты типті қ аптамақ ұ бырлы жылуалмастырғ ыш аппаратты есептегк арналғ ан сұ лба:

1 — қ ұ бырлы тор; 2 — ішкі қ ұ бырлар; 3 — тұ рқ ы; 4 — компенсатор

мұ нда α _т, t_т, E_т, F_т жә не α _к, t_к, E_к, F_к — сә йкесінше қ ұ быр мен тұ рқ ының сызық тық кең еюінің температуралық коэффициенті, температура, материалдың серпімділік модулі жә не кө лденең қ има ауданы.

Сә йкесінше қ ұ бырдағ ы жә не тұ рқ ыдағ ы температуралық кернеулер

Мұ ндай аппараттың тұ рқ ысында компенсатор 4 орнатылуы мү мкін. Компенсатордың жә не жылуалмастырғ ыш ұ зындығ ының болуында температуралық жү ктемені мына формуламен анық тайды

(15.42)

мұ нда Е_λ мен m — сә йкесінше компенсатор материалының серпімділік модулі жә не оның параметрі. (15.41) жә не (15.42) формулаларын анализдеу компенсатордың жылуалмастырғ ыш аппараттағ ы температуралық жү к салуды азайтатынын кө рсетеді.

Егер жылуалмастырғ ышты дайындағ ан температура U-ғ а тең болса, онда (15.41) жә не (15.42) t_т жә не t_к орнына (t_т - t_и) жә не (t_к – t_и) қ ояды.

Жұ мыс қ ысымында 15.11-суретінде кө рсетілгендей жылуалмастырғ ыштағ ы кү ш салу сә йкесінше мынағ ан тең болады:

Толық кү ш салу

(15.43)

мұ нда ρ _к, ρ _т — сә йкесінше тұ рқ ы мен қ ұ бырдағ ы қ ысым; D_K — компенсатор линзасының диаметрі; d_H мен d_B — сә йкесінше қ ұ бырдың сыртқ ы жә не ішкі диаметрлері; n — қ ұ быр саны.

Коменсаторы жоқ жылуалмастырғ ышта (15.43) формуласында D_K орнына жылуалмастырғ ыш тұ рқ ысының ішкі диаметрі D қ ою керек.

Суммарное усилие на одну трубку

(15.44)

мұ нда q — бір қ ұ бырғ а кү ш салу; q_T— температуралық кү ш салу;

(15.44) формуласында егер тұ рқ ы қ ұ бырларғ а қ арағ анда кө бірек қ ызса q_T оң таң бамен алады, ал қ ұ бырлар тұ рқ ығ а қ арағ анда кө бірек қ ызса теріс таң бамен алады. Мұ ны жылуалмастырғ ыштағ ы технологиялық ағ ындарды бө лгенде ескеру керек.

Қ ұ бырдың жаншылғ ан шең берінің ұ зындық бірлігіне қ ысымнан берілетін меншікті жү ктеме (МН/м)

Жаншылудың беріктігін қ амтамасыз ету ү шін σ ₀ бұ нақ тары жоқ тесіктерде қ ұ бырларды жаншу кезінде – [σ ₀] = 0, 04 МН/м, бұ нақ тары бар тесіктерде қ ұ бырларды жаншу ү шін [σ ₀] = 0, 07 МН/м аспау керек.

Қ ысым мен температураны ескергендегі толық кү ш салудың ә серінен жаншуғ а тү сетін меншікті жү ктеме мынаны қ ұ райды (МН/м) σ _c = q_c/π d_H. Жаншуғ а жіберілетін меншікті жү ктеме [σ ₀] 2 есе кө п болып алынады.

Қ ұ бырларды қ ұ быр торына пісріп жалғ ағ ан кезде пісіру тігісінің кататеті мына формуламен анық талады:

k = q_c(0, 7π d_н [τ ] φ) + С,

мұ нда φ — пісіру тігісінің беріктік коэффициенті, φ = 0, 8; С — коррозияғ а қ осылатын ә діп (С=1 мм — кө міртекті болаттан жасалғ ан қ ұ бырлар ү шін жә не С = 0 — жоғ арылегірленген хромникельді болаттан жасалғ ан қ ұ бырлар ү шін). Егер жіберілетін жү ктемені пісіру тігісінің қ иылуына қ абылдасақ [т] = 0, 8[о], онда , сонымен бірге k> S + 0, 5, мұ нда S — қ ұ быр қ абырғ асының қ алың дығ ы, мм.

Тұ рқ ы мен қ ұ быр қ абырғ асының қ алың дығ ын қ ысым астындағ ы ыдыстарғ а арналғ ан формуламен анық тайды. Эквивалентті кернеуді тексеру кезінде қ ұ бырлар мен тұ рқ ыдағ ы температуралық кернеуді ескеру керек.