где рраб − рабочее (начальное) давление жидкости в аппарате, МПа; Δр − приращение давления, МПа.
Образование динамических воздействий в аппаратах
Воздействию гидравлических ударов чаще всего подвержены трубопроводы и насосы. Гидравлические удары могут возникнуть в результате быстрого закрывания или открывания вентилей на трубопроводах, при больших пульсациях подаваемой насосами жидкости, при резком изменении давлении на каком-либо из участков трубопровода. https://kommerzstroy.ru аренда прокат опалубки.
Приращение давления в трубопроводе при гидравлическом ударе определяют по формуле Н.Е. Жуковского:
где с – скорость распространения ударной волны:
где 
-удельная плотность жидкости 
= 780 кг/м
;
d - внутренний диаметр трубы, d = 0,035 м;
Е – модуль упругости материала трубы, Е =2,1 
106 104Па(для стальных труб) ;
- модуль упругости жидкости, =1340 мПа
s – толщина стенки трубы, s =0,003 м;
Dw - уменьшение скорости движения жидкости в трубопроводе, м/с.
где wнач - начальная скорость движения продукта в трубопроводе, м/с;
wкон- конечная скорость движения продукта в трубопровод, м (часто wкон =0).
Вибрации трубопроводов
Вибрация наблюдается у трубопроводов, находящихся под давлением, и недостаточно хорошо закрепленных, у аппаратов, соединенных с поршневыми насосами и компрессорами. Наблюдается вибрация у недостаточно закрепленных наружных аппаратов и от воздействия ветра.
Наибольшая опасность от вибрации возникает в том случае, когда число колебаний возмущающей силы по своему значению будет приближаться к числу собственных колебаний системы или отличаться от него в целое число раз. При этом наблюдается так называемое явление резонанса.
Меры борьбы с вибрациями- устранение или уменьшение действия возмущающих сил. Практически это достигается уменьшением пульсации при работе насосов (замена поршневых насосов центробежными, установка «воздушных» колпаков и т.п.), гашением колебаний путем применения различного рода прокладок, и тому подобных устройств, а также прочным креплением трубопроводов и аппаратов, подверженных вибрации.
Образование температурных напряжений или уменьшение прочностных свойств материала стенок аппарата
В аппаратах, где протекают процессы теплообмена, могут наблюдаться такие случаи, когда некоторые конструктивные элементы, жестко заделанные по концам, в процессе эксплуатации имеют неодинаковую температуру. Это относится к кожухотрубчатым теплообменникам, которые имеются в данном технологическом процессе.
Силу, возникающую между жестко соединенными частями аппарата, за счет температурных напряжений можно определить по формуле:
,
Где 
- коэффициенты линейного расширения для материала корпуса и труб, при соответствующих температурах, 1/град (для стальных труб принимаются = 0,000012);
- расчетные температуры корпуса и труб, град;
- модули упругости для материала корпуса и труб при соответствующих им температурах, мПа;(для стальных труб составляет 21000 мПа)
,
- площадь поперечного сечения корпуса и труб, см2.
Кроме силы 
, на жестко соединенные части аппарата действует сила Р, вызванная давлением среды в межтрубном и трубном пространствах, т.е.
,
Где D – расчетный диаметр трубной решетки, м;
d- средний диаметр трубки, м;
z- число трубок;
- давление среды соответственно в межтрубном и трубном пространствах, мПа.
Теплообменные аппараты с жестким соединением корпуса нельзя эксплуатировать когда
где
- напряжения максимальные в материале корпуса и трубок, мПа;
- предел текучести материала корпуса и труб, мПа.
Делать вывод о недопустимости жесткого соединения корпуса и трубок кожухотрубчатого холодильника-компенсатора невозможно, так как неизвестны пределы текучести материалов корпуса и труб.
Если согласно расчету окажется, что жесткое соединение корпуса и трубок теплообменника недопустимо, необходимо применять аппараты, имеющие температурные компенсаторы. Наиболее часто теплообменные аппараты оборудуют линзовыми компенсаторами и компенсаторами типа «плавающая головка». По условиям задания – температурный компенсатор на поз.6 предусмотрен.
Снижение температурных напряжений достигается путем уменьшения разности температур между отдельными конструктивными элементами и подбора соответствующих материалов при конструировании отдельных узлов аппаратов с примерно одинаковыми коэффициентами линейного расширения.
Также температурные напряжения возникают в трубопроводах, которые определяются по формуле:
st = aЕDt=1,2´10-5´2,1´106´30=756 кг/см2
где st - температурные напряжения, кг/см2;
a - коэффициент линейного расширения,°С-1(для стальных труб at = =1,2´10-5°С-1);
Е - модуль упругости материала, кг/см2(для стальных труб Е = 2,1´106).
Dt - изменение температуры, °С;
Рассмотрим причины, приводящие к химическому износу материала (коррозии) аппаратов
Исходя из основных закономерностей коррозионных процессов, используют следующие направления борьбы с ней:
- применение коррозионно-устойчивых металлов;
- изоляция металлов от агрессивной среды защитными покрытиями;
- уменьшение коррозионной активности среды;
- использование неметаллических химически стойких материалов;
- катодная и протекторная защита.
Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания
Возможности появления технологических источников зажигания следует:
Скачать реферат