ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термические напряжения в трубчатых аппаратах из "Теплообменные аппараты и конденсацонные усиройсва турбоустановок " В трубчатых теплообменниках в процессе работы возникают термические напряжения, обусловленные разными температурами корпуса и трубок, а если они из разных материалов, то и разными коэффициентами линейного расширения. Если термические напряжения не велики, то они компенсируются упругими деформациями. В противном случае могут нарушиться вальцовочные соединения и возможны даже разрывы трубок. [c.28] Различные способы компенсации температурных удлинений схематично показаны на фиг. 12. В теплообменнике (фиг. 12, а) с жестким креплением обеих трубных досок к корпусу не предусмотрена компенсация температурных удлинений. Расчеты и опыт эксплуатации показывают допустимость этой конструкции только при небольших температурах обоих теплоносителей и малой их разности. [c.28] Устранение термических напряжений можно произвести путем использования изогнутых, в частности, У-образных трубок (фиг. 12, ж и фиг. 5, а). В этом случае каждая трубка может самостоятельно удлиняться. Во всех же ранее рассмотренных конструкциях с прямыми трубками возможна неодинаковая температура трубок даже в одном ходе (в случае неравномерного распределения теплоносителей, накипи на отдельных трубках), а следовательно, и появление напряжений. Данная конструкция проще предыдущей, так как отсутствует вторая камера, но некоторые усложнения возникают при изготовлении, вследствие наличия гнутых трубок с разными радиусами закруглений, а в эксплуатации —при смене поврежденных трубок. Применение изогнутых трубок допускается лишь при теплоносителях, не вызывающих загрязнения. [c.30] При жестком креплении трубок в трубных досках и отсутствии компенсаторов для восприятия термических деформаций, в трубках и в корпусе из-за разных температур и коэффициентов линейного расширения возникают термические осевые напряжения. Практический интерес представляет определение максимальных усилий и напряжений и проверка прочности вальцовочных соединений. Средняя температура стенки трубки корпуса может быть с достаточной степенью точности рассчитана по формуле (50). [c.30] Если корпус аппарата снаружи изолирован, то его температуру можно принимать равной температуре омывающего изнутри теплоносителя если теплоносителем служит пар или вода, то со сравнительно небольшой погрешностью можно при расчетах принимать то же значение и при отсутствии тепловой изоляции, поскольку коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара или воды значительно выше, чем от стенки к наружному воздуху. [c.30] При расчетах термических напряжений обычно используют приближенный метод, который основывается на допущении отсутствия упругих деформаций трубных досок. При этом вычисленные значения напряжений и усилий получаются преувеличенными для трубок, расположенных в центральной части трубной доски, и могут быть несколько заниженными для трубок, расположенных у стенок корпуса. [c.30] Е — модуль упругости корпуса в кг см . [c.31] Рассмотрим на примере, как влияет на результаты расчетов недоучет деформации корпуса, т. е. использование формул (8) и (9) вместо более точных формул (4) — (6). [c.32] Вернуться к основной статье