РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПАРОГЕНЕРАТОРА
Поверочный расчет толщины трубки поверхности нагрева
Толщину трубки поверхности нагрева согласно [ Ошибка! Источник ссылки не найден. ] можно определить по формуле
(3.1)
где Рр - расчетное давление, которое определяется с учетом увеличения давления при осмотре и сертификации сосуда (25%), а также с учетом того, что Рр составляет 90% давления, при котором срабатывает предохранительный клапан. Также в формулу (3.1) Рр необходимо поставлять в кгс/мм2. Расчет ведется по максимальной температуре и давлению. Учитывая сказанное, расчетное давление
Рр = 1,25*0,9*0,102* Рном (3.2)
Рр = 1,25*0,9*0,102*16.2 = 1.85895 кгс/мм2
Согласно исходным данным материал труб - 0Х18Н10Т, для него при температуре 300 оС [sн] = 12 кгс/мм2, примем j = 1, тогда
= 1.175432 мм
прибавка С определяется как
С = С1+ С2+ С3+ С4 (3.3)
где С1 - прибавка на минусовый допуск, мм
С1 = 0.11(dр - С) (3.4)
С1 = 0.11*1.175432 = 0.13 мм
принимаем поправку на уменьшение толщины стенки за счет коррозии
С2 = 0,05 мм
поправку на уменьшение толщины стенки по технологическим, монтажным и другим соображениям принимаем С3 = 0, поправка на уменьшение толщины стенки в месте сгибов С4 = 0, таким образом С = 0.18 мм, и толщина стенки
dр = 1.3657 мм
Ближайшее большее значение толщины стенки трубы по сортаменту 1.4 мм, округлить в меньшую сторону не удается, так как в этом случае будет превышена допустимая точность округления - 3% [ Ошибка! Источник ссылки не найден. ]. Таким образом, окончательно принимаем dр = 1.4 мм.
Расчет толщины стенки трубной доски
Расчет толщины трубной доски выполняется по наибольшему давлению и температуре, допустимое напряжение [sн] =0.85*s*. Толщина трубной доски, приваренной к корпусу по контуру
d = (3.5)
где коэффициент c определяется по графику [ Ошибка! Источник ссылки не найден. ] в зависимости от dк/dтд
в первом приближении примем dтд = 600 мм, тогда
dк/dтд = 192.267/600 = 0.321
- расчет толщины стенки корпуса представлен в следующем параграфе
откуда находим c = 0.975
тд = 1.2*dн = 16.8 мм
Тогда j = 0.935 - 0.65*14.2/14.4 = 0.294м
получаем новое значение
dтд = = 0.60933 мм
очевидно, найденное значение сильно расходится с принятым, то есть необходимо выполнить следующую итерацию
dк/dтд = 192.67/609.33 = 0.316
откуда находим c = 0.945
получаем новое значение
dтд = = 619.16 мм
принимаем окончательно dтд = 622.03 мм
Расчет толщины стенки корпуса
Толщину стенки корпуса можно определить по формуле (3.1)
расчетное давление
Рр = 1.25*0.9*0.102*6.2 = 0.71 кгс/мм2
Принимаем материал корпуса - 22К, для него при температуре 300 оС: [sн] = 12.7 кгс/мм2, примем j = 1, С = 0 согласно [ Ошибка! Источник ссылки не найден. ], тогда
= 65.85 мм
Определим диаметр отверстия выхода пара, при этом скорость пара считаем равной 50 м/с
dвп = (3.6)вп =
@ 0.424 м
где n - количество отверстий
предельный диаметр отверстия, не требующего укрепления
пр = (3.7)пр = 81 мм
расстояние между кромками отверстий выхода пара
= 2.5p/2 - 0.424 = 3.503 м
то есть делаем вывод, что данные отверстия не считаются ослабляющим рядом и их необходимо укрепить с помощью штуцеров. Минимально возможная толщина штуцера в этом случаеош = = 12 мм
примем Sш = 30 мм, тогда высота штуцера, больше которой его выполнять не имеет смысла
ш = (3.8)ш =
= 138.6 мм
принимаем hш = 140 мм, тогда
fш = 2 hш (Sш- Sош-С) (3.9)ш = 2 *140 (30- 12-0) = 5,04*10-3 м2
Рассчитаем коэффициент ослабления неукрепленным отверстием
(3.10)
= 1.077
так как А>1, то принимаю следующее соотношение
(3.11)
= 0.65
Коэффициент прочности с укрепленным отверстием
(3.12)
= 0.713
с учетом этого коэффициента толщина обечайкидр = = 93.44 мм
Расчет для hш = 140 мм, Sш = 55 мм дает для Sдр значение 100 мм,
принимаем окончательно толщину обечайки в части отвода пара и подвода питательной воды Sдр = 110 мм.
Рассчитаем ориентировочно диаметры и толщины тороидального коллектора и подводящих трубок (скорость питательной воды в коллекторе - 6 м/с).
Диаметр коллекторатк = @ 0.3 м
Диаметр подводящей трубкитп = @ 0.133 м
толщина коллектора
= 9 мм
толщина трубки
= 4 мм
принимаем окончательно для тороидального коллектора и подводящих трубок соответственно 300х9 мм и 133х4 мм.