Расчет на прочность элементов котла, работающих под давлением рабочей среды, имеет целью определить необходимую толщину стенки элемента или допускаемое в нем давление в зависимости от температуры. Элементы котла, работающие под давлением рабочего тела, - днища, поверхности нагрева,- выполняют в виде цилиндрических конструкций и из труб. В этих элементах
имеют место внутренние напряжения - остаточные, и температурные и внешние, возникающие под действием давления рабочего тела, его массы и собственной массы элемента. Остаточные напряжения, возникающие в процессе изготовления элемента, ликвидируются перед монтажом термической обработкой.
В основу методов расчета элементов котла на прочность положен принцип оценки прочности по предельной нагрузке.
Толщину стенки 
цилиндрического элемента вычисляют по формуле
(66)
где 
давление на внутреннюю поверхность, МПа;
внутренний диаметр, м;
номинальное допускаемое напряжение при рабочей температуре
металла.
Расчетная формула для определения толщины стенки сосуда, учитывающая его ослабление толщины стенки сосуда, учитывающая его ослабление отверстиями для труб и лючков принимает вид:
Если расчет ведется по внутреннему диаметру, м,
(67)
Если расчет ведется по наружному диаметру, м;
(68)
где 
прибавки на технологические допуски.
Во всех случаях значение прибавки 
должно быть не менее 0,0005 м.
Допускаемое давление, МПа, при данной толщине стенки определяется по формулам:
Если номинальным является наружный диаметр,
(69)
Если номинальным является наружный диаметр,
(70)
где 
фактическая толщина стенки, м;
коэффициент прочности.
(71)
За расчетное давление принимается номинальное давление пара на выходе из котла, увеличенное на потерю давления от гидравлического сопротивления в тракте. Если сумма потерь и гидростатического давления не превышает 3% номинального давления, их можно не учитывать.
Коэффициенты прочности сосудов, ослабленных отверстиями для труб, определяются для всех направлений по формулам:
Для продольного направления
(72)
Для поперечного направления
(73)
Для косого направления, приведенного к продольному,
(74)
где 
диаметр отверстия, м;
расстояние между центрами отверстий в продольном направлении, м;
расстояние между центрами отверстий в поперечном направлении, м;
(75)
В расчет вводится наименьшая из величин 
или 
.
Расчетная температура стенки, по которой определяется значение номинального допустимого напряжения, принимается в зависимости от рода и температуры среды, условий обогрева элемента газами и охлаждения рабочей среды. При всех случаях расчетная температура стенки не должна приниматься ниже 250 
.
Данные для расчета
Элемент для расчета трубы конвективного пучка.
Материал пучка сталь 09Г2С
,
для температуры 480 
По формуле (66) находим толщину стенки
По формуле (71) 
находим фактическую толщину стенки
Элемент для расчета обечайка и плоское днище (со сварными швами)
Материал днища сталь 09Г2С
Материал обечайки сталь 09Г2С
,
(толщина стенки обечайки)
(толщина стенки днища)
для температуры 430
По формуле (66) находим толщину стенки , обечайки
По формуле (71) находим фактическую толщину стенки
Данные для расчета
Элемент для расчета жаровая труба.
Материал пучка сталь 09Г2С
,
для температуры 480
По формуле (67) находим толщину стенки 
По формуле (71) находим фактическую толщину стенки жаровой трубы
Данные для расчета
Элемент для расчета –пластина между анкером и трубной панелью
Материал днища сталь 09Г2С
Расчетное давление
,
Расчетная температура 183
Температура при испытании 20
Давление при испытании
,
Пластина между анкером и трубной панелью
=580 мм
=242 мм
=742 мм
Расчетная толщина 
, 
, рассчитывается по формуле
(79)
Набавка 
, , рассчитывается по формуле
(80)
Расчетная толщина 
, 
, рассчитывается по формуле
(81)
По формуле (80) получаем
для 
По формуле (80) получаем
для 
Расчет для рабочего состояния
По формуле (79) получаем
По формуле (81) получаем
Выбираем максимальное значение
Исполнительную толщину стенки 
вычисляем по формуле
(82)
По формуле (82) вычисляем
Расчет для состояния испытания
По формуле (79) получаем
По формуле (81) получаем
Выбираем максимальное значение
По формуле (82) получаем
Выбранная толщина днища 22мм
Список использованной литературы.
1.Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод.- М.:
Энергия, 1973 г.
2.Эстеркин Р. И. Котельные установки. - М.: Энергия, 1977. - 432 с., ил.
3.Делягин Г. Н., Лебедев В. Н., Пермяков Б. А. Теплогенерирующие
установки. - М.: Стройиздат, 1986. - 559 с., ил.
4.Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным
установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989. –
488 с., ил.
5. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок. - М.:
Издательство литературы по строительству,1973.-248с., ил.
6.Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки
промышленных предприятий. Учебник для вузов.-3-е изд., перераб.-
528с.: ил.
7.Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. ГОСТ
14249-89.
8. РД 10-249-98 Нормы на прочность стационарных котлов и
трубопроводов пара и горячей воды (с Изменением№1). Постановление
Федерального горного и промышленного надзора России от 25.08,1998
№50