Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Температурні напруження




Температурні напруження в матеріалі, з якого виготовлені технологічні апарати і трубопроводи, виникають тоді, коли існують перешкоди зміні розмірів окремих елементів (вузлів) або конструкції в цілому у таких випадках:

§ при різких змінах робочої температури апарата або зовнішнього середовища. В процесі експлуатації температура в трубопроводах змінюється зі зміною температури навколишнього середовища і продуктів, що перекачуються. Висока теплопровідність матеріалу труб може призвести до руйнування трубопроводу, арматури опори і завдати пошкодження обладнанню і резервуарам;

§ при наявності в апараті елементів, які знаходяться під дією різних температур. Місцеве і нерівномірне нагрівання конструктивних елементів технологічних апаратів спостерігається в процесі пожежі, коли на окремі частини апарата впливає полум'я або розжарені продукти горіння, або вони піддаються впливу променистої енергії. Температурні напруження в стінках товстостінних апаратів ( ) розраховують за формулами (при перепаді температур по товщині стінки більше 10оС):

,

де – коефіцієнт Пуассона; – коефіцієнт лінійного розширення матеріалу, К-1; Е – модуль пружності металу, Па; – коефіцієнт об’ємного розширення матеріалу, К-1; , – температури зовнішньої та внутрішньої стінок апарату, оС. При виникає небезпека пошкодження апарата.

§ в товстостінних конструкціях (особливо при наявності в апаратах біметалічних конструкцій або конструктивних елементів);

§ під впливом нерівномірної дії температури на жорстко закріплених конструкціях та вузлах апаратів. Величину температурних напружень , що виникають від нагрівання в жорстко закріплених ділянках трубопроводів або вузлах апарата, визначають за формулою: ,

де Е – модуль пружності матеріалу, Па; – зміна температури, К; – коефіцієнт лінійного розширення матеріалу конструкції, .

Загальне внутрішнє напруження, що виникає в матеріалі від дії корисного навантаження і від температурних впливів, може перевищити межі текучості, міцності і зумовити розрив стінок апаратів трубопроводів.

 

Заходи для запобігання руйнуванню апаратів та трубопроводів від температурних напружень:

· встановлення температурних компенсаторів на апаратах (рис.7) та трубопроводах (рис.8);

Рис.7. Компенсатори трубчастих теплообмінників: а – з плаваючою головкою; б – з сальником; в – з зігнутими трубками; г – з лінзою на корпусі; 1 – кришки; 2 – трубні решітки; 3 – трубки; 4 – корпус; 5 – плаваюча головка; 6 – сальник; 7 – зігнуті трубки; 8 – лінза; Т1, Т2 – введення і виведення теплоносія; П1, П2 – введення і виведення продукту.

 

Рис.8. Температурні компенсатори на трубопроводах: а – вигляд компенсатора з трьома лінзами; б – розріз однієї лінзи; в – ліроподібна лінза; г – лінза у вигляді петлі

 

Компенсувальна здатність вигнутих компенсаторів визначається за формулою:

,

де – висота компенсатора, м; – зовнішній діаметр труби, м; – зміна довжини трубопроводу між нерухомими опорами при зміні температури на оС.

Компенсувальна здатність лінзових компенсаторів при одній хвилі – 10 мм, при двох хвилях – 25 мм і при трьох хвилях – 45 мм. Різного роду вигини і повороти трубопроводів також є температурними компенсаторами.

· застосування рухомих опор при кріпленні трубопроводів для суміщення кріплення труб з можливістю їх деякого переміщення в поздовжньому напрямку (рис.9);

Рис.9. Кріплення трубопроводів: а – нерухома опора; б – рухома опора; 1 – хомути; 2 – ролики; 3 – фундамент; 4 – труба

· теплоізоляція зовнішньої поверхні апаратів;

· застосування автоматичних регуляторів температури для підтримання температурного режиму в товстостінних апаратах;

· захист апаратів та трубопроводів від місцевого нагрівання;

· застосування автоматичного регулювання подачі речовин, які вступають в екзотермічні реакції;

· плавне нагрівання і охолодження апаратів при їх пуску та зупинці;

· захист нагрітих до високих температур апаратів від різкого охолодження;

· контроль температури стінок апаратів;

· охолодження внутрішніх стінок апаратів.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-09; Просмотров: 1896; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.