Для приближенного определения напряжений, возникающих в трубчатке жесткой конструкции, примем следующие допущения: установленные трубы прямые и могут подвергаться только растяжению или сжатию; •большая жесткость трубных решеток не позволяет им деформироваться в зоне заделки труб; деформация решеток происходит только на периферии, за пределами расположения труб.

Такие допущения предопределяют некоторую переоценку осевой нагрузки, вызываемой разностью температур корпуса и труб, и приводят к некоторому завышению запаса прочности.

Величину осевых сил в трубчатке Q', возникающих под действием давления среды и стремящихся разорвать трубки и раздвинуть трубные решетки, можно выразить формулой

где D_b — внутренний диаметр корпуса греющей камеры (рис. 11-7), равный кругу, на который распространяется давление среды в межтрубном пространстве, см; d_B и d_H — внутренний и наружный диаметры труб, см; п — число труб в трубной решетке; Ры-i и р_т — давление среды в межтрубном и трубном • пространствах, кгс/см².

Сила Q^r воспринимается корпусом аппарата и трубами, т. е.

где Q'_K — осевая сила, возникающая в корпусе от давления среды в аппарате и отрывающая его от трубной решетки, кгс; Q^ — осевая сила, возникающая в трубах от давления среды в аппарате и отрывающая их от трубной решетки, кгс.

Из уравнений (11-33) и (11-34) можно заключить, что напряжения и силы, возникающие в трубах и в корпусе аппарата, не зависят от их длин, а определяются только соотношением площадей стенок, свойствами материалов и изменением их температур.

Полные силы от совместного действия давления и разности температур составят: для корпуса

Если суммарные осевые напряжения в корпусе и в трубах, вычисленные по формулам (11-36), не превышают допускаемых, то конструкция греющей камеры может быть жесткой; в противном случае необходимо установить компенсирующие устройства.