Машины и аппараты химических производств. Семакина О.К. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

25
1.5.2.1. Определение температурных напряжений
в трубах и корпусе
При определении температурных напряжений предполагают, что ре-
шетки теплообменника не деформируются и поэтому температурные усилия
распределяются равномерно на все трубы. В общем случае трубы и корпус
теплообменника могут быть выполнены из различных материалов.
Введем обозначения:
l длина труб или корпуса, м;
т
,
к
температурные коэффициенты линейного расширения труб и
корпуса,
К
-1
;
т
E
,
к
Е
модули упругости материала труб и кожуха, МПа;
т
F
,
к
F
площади поперечного сечения всех труб и корпуса, м
2
;
т
t
,
к
t
температуры труб и кожуха, К.
1 2
д
д
к
д
Ф
Рас-
смотрим случай, когда
т
t
>
к
t
и
т
>
к
. Тогда, если трубы 2 и корпус 1 не
связаны, трубы удлиняются больше, чем корпус на величину (рис.
1.18). Эта величина обусловлена как разностью коэффициентов линейного
расширения при нагреве труб и корпуса до температуры корпуса
ккт
)( tl
, так и дальнейшим нагревом труб до температуры труб, т.е.
)(
ктт
ttl
.
Следовательно,
)()(
кттккт
tttl
, отсюда
. (1.13)
Однако в действительности, трубы и корпус связаны между собой, по-
этому трубы не могут свободно удлиняться, и конструкция займет положение
Рис. 1.18. Схема температурных деформаций труб
и корпуса теплообменника