[KAM90]

Здравствуйте!
Ситуация следующая. Есть проект 50 метровой дымовой трубы. Конструкция представляет из себя внешнюю самонесущую дымовую трубу с расположенной в ней газоотводящей трубой.
Диаметр внутренней трубы 1000х4 мм. Материал 12х18н10т. Температура на поверхности этой трубы +850 С (коэф. лин.расшир. при такой температуре = 18,8). Изоляция на внутренней трубе расположена по ее внешнему диаметру с таким расчетом, чтобы температура на поверхности внешней несущей трубы была не более +60 С.
Диаметр и толщина обечайки внешней трубы переменные. От 3600 до 2000 мм и от 12 до 8 мм, соответственно. Материал 09г2с. Температура на поверхности +60С.

Первая схема закрепления такова, что между внутренней и внешней трубой есть скользящие направляющие (примерно через каждые 15 м), которые дают свободно расширяться внутренней трубе на 800 мм вверх. При этом внутренняя труба опирается на свое основание на отметке +3,000 м.
Вторая схема немного не привычна. Внутренняя труба разрезана на 4 части. Каждая часть внутренней трубы опирается (на каркас внешней трубы) в верхнем торце через кронштейны, которые расположены равномерно по диаметру трубы. Т.е. каждая из частей внутренней трубы подвешена в верхний конец.

Допустимое напряжение для внутренней трубы 8,6 МПа (Т=850С). Е=152000МПа (=850С). мю=1,12.

Перемещения горизонтальные этих труб от ветра примерно равны (~350 мм), т.к. они свзязаны скользящими направляющими (кронштейнами во второй схеме). Но основной момент приходится на внешнюю трубу, в силу ее большей жесткости. К внутренней трубе передается только крайне малая часть моментов, которые, в прочем, при Т=850С являются определяющими (из-за очень низкого допускаемого напряжения)

В первой схеме принимаю, что вешняя труба это как поддерживающая решетчатая башня. Скользящие направляющие между внутренней и внешней трубой раскрепляют внутреннюю трубу (как в решетчатой башне). Таким образом расчетная длина внутренней газоотводящей трубы делиться на 3 примерно равны части. Каждая примерно по 15 м.


Во второй схеме моменты при совместном перемещении вообще не возникают во внутренней трубе т.к. схема закрепления (подвешивание за верхний конец и направляющий компенсатор снизу) исключает их полностью.


Важен расчет внутренней трубы из нержавейки (при Т=850С) т.к. с расчетом внешней проблем нет.

Верны ли мои рассуждения по работе схем?
Есть мнение, что при первой схеме вообще не передается ни каких моментов от ветровых нагрузок на внутреннюю трубу. Я с этим не согласен. Они есть. очень малые (порядка 75 кН*м), но есть. И при Т=850С они определяющие для устойчивости внутренней трубы!

Прошу высказать здоровую критику. Случай для меня сложный. Ни когда при такой температуре не проектировал газоотводящие трубы.

Эскизы прикрепляю в пдф. Ссылка на dwg - yadi.sk d qu1JBbPM3ZfDaB (пробелы заменить на /)
Заранее благодарен!

[KAM90]

Сообщение от TVN Перепроверьте температуру газа, что-то очень много.

Температура верна. Т=850С +/- 5..10С

[TVN]

Это энергетика, металлургия..? Если не секрет. Т.к. 850 гр. в трубу-деньги на ветер.

[wvovanw]

Были дымовые трубы в практике, но делал я их в каркасе по типу https://dwg.ru/dnl/8725 https://dwg.ru/dnl/8724. Рассмотрите, может и поменяете конструктив.
ps^ можно еще по форуму поискать, я когда-то эти типовые (3 шт.) сюда скидывал.

[Fogel]

Сообщение от Letul Но со мной работали коллеги (в возросте 60+) они расказывали и показывали проекты газоотводов доменных печей, там трубы отводят газ с температурой 800-1200 град. С.

Да ладно? Вродь отходящие газы 200 градусов две атмосферы... Вот горячее дутье это да, температура там повыше.
Дымовые трубы я не проектировал, но вот горячие газоходы довольно много. Короче, самое простое решение это эжектор - добавьте в отходящие газы холодного воздуха с улицы через "подсос" и считайте на спокойные четыре сотни градусов. Температура/количество обсуждаемы, но головной боли резко меньше становится.

[KAM90]

Сообщение от wvovanw Были дымовые трубы в практике, но делал я их в каркасе по типу https://dwg.ru/dnl/8725 https://dwg.ru/dnl/8724. Рассмотрите, может и поменяете конструктив. ps^ можно еще по форуму поискать, я когда-то эти типовые (3 шт.) сюда скидывал.

С данными сериями знаком. Но они не подходят в данном случае. Все вопросы ко внутренней трубе...

[Хмурый]

на мой взгляд, труба в трубе- неремонтнопригодное сооружение. Обычно трубу футеруют изнутри для прохождения горячих газов, футеровку периодически меняют...

[Pin]

Возможно, уже поздно, но всё-равно напишу). Во второй схеме вертикальные нагрузки передаются на внешнюю трубу и расчет на общую устойчивость не нужен. Для расчета по напряжениям представить внутреннюю трубу как перевернутую консоль загруженную со свободного конца нагрузкой вызывающей перемещение, равное разнице перемещений внешней трубы в местах крепления кронштейнов от ветровой нагрузки и сил инерции от внешней трубы. Не понял как соединяются секции внутренней трубы между собой во втором случае (втулка?).
Для первого случая довольно любопытно узнать как будет проверяться устойчивость совместно с напряжениями от теплового расширения. Думаю лучше их задать как распределенную по образующим нагрузку в нескольких местах по сечению. З.Ы для себя: а вы считаете трубу равномерно нагретой на все 50 м?

Сообщение от KAM90 при первой схеме вообще не передается ни каких моментов от ветровых нагрузок на внутреннюю труб

При расчёте внутренней просто задавайте вынужденные горизонтальные перемещения как загружения: статическое от ветра, и динамическое от колебаний внешней трубы и динамического ветра.

[ProjectMaster]

Сообщение от Pin Возможно, уже поздно, но всё-равно напишу). Во второй схеме вертикальные нагрузки передаются на внешнюю трубу и расчет на общую устойчивость не нужен.

Нужен расчет устойчивости внутренней оболочки от совместного перемещения внутренней и внешней оболочки (потеряет устойчивость стенка ближе к нижнему сечению).
Проще всего - сделать общий расчет устойчивости. Можно попробовать вручную посчитать устойчивость внутренней оболочки, но для случая составной оболочки (2-х связанных слоев с разными модулями упругости) поиск аналитического решения может быть трудной задачей.

Сообщение от Pin При расчёте внутренней просто задавайте вынужденные горизонтальные перемещения как загружения: статическое от ветра, и динамическое от колебаний внешней трубы и динамического ветра.

В одну схему загнать можно обе оболочки. Тогда перемещения и усилия во внутренней оболочке будут чуть меньше.

[Pin]

Сообщение от ProjectMaster Нужен расчет устойчивости внутренней оболочки от совместного перемещения внутренней и внешней оболочки

Это,наверное, только для первой схемы, для второй схемы:

Сообщение от KAM90 Т.е. каждая из частей внутренней трубы подвешена в верхний конец

т.е внутренняя труба получается растянутой и её устойчивости ничего не угрожает, то от совместного перемещения оболочек стоит проверить только на прочность.

Сообщение от ProjectMaster Теория составных стержней

Offtop: Я всё же не знаю как нижний конец внутренней трубы состыкуется с верхним концом нижележащей секции
Совет давал предполагая, что конструктивно схема работает именно как консоль подвешенная сверху, о чём и писал. Если внутренняя труба предполагалась в работу как составной стержень, прошу сказанное мной ко второй схеме игнорировать.

Сообщение от KAM90 с расчетом внешней проблем нет

Сообщение от ProjectMaster В одну схему загнать можно обе оболочки

Можно, но сам никогда не делал таких расчётов при совместной работе оболочек, разных модулях, и нескольких вариантах температуры для каждой. Мне было бы понятнее читать результаты с двух схем, а при необходимости и объединить не сложно.