КОНСТРУКЦИОННЫЙ РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ

Задача конструкционного расчета парогенератора – определение размеров основных элементов конструкции парогенератора. Ранее определены диаметр, толщина стенки, число и длина труб теплопередающей поверхности парогенератора.

4.1 Расчёт толщины стенки стояка

Рассчитывается количество труб в диагонали трубной доски

,

где n_тд – количество труб в трубной доске;

.

;

принимается шаг труб в трубной доске S=24 мм, отсюда находится диаметр трубной доски

мм.

Из расчета диаметра трубной доски принимается внутренний диаметр стояка равный

d_вн = 1518 мм.

Рассчитывается толщина стенки корпуса по формуле

,

где φ – коэффициент запаса прочности, стенки корпуса всегда имеют ослабления вследствие наличия сварных соединений и отверстий для труб, эти ослабления характери­зуются соответствующими коэффициентами прочности,

;

Для одиночно стоящих отверстий определяется по формуле:

;

s׳ – предварительная толщена стенки, s׳ = 30,5 мм;

[σ] – номинальное допускаемое напряжение, кгс/мм²;

P_1р – расчетное давле­ние теплоносителя, кгс/мм²;

c – поправка на толщину стенки, c = 5 мм.

P_1р = 0,9·1,25·P_п/9,81 = 0,803 кгс/мм².

Расчётная температура стенки [1,с.343]

[σ] = 21,47 кгс/мм² [1, табл.XI] для стали 25Х2М1Ф.

мм,

Из нормального стандартного ряда принимаем толщину стенки 42 мм.

Допускаемое давление для гидроиспытаний

где σ_h – допускаемое напряжение для гидроиспытаний, при температуре 20 ºС

σ_h = 25 кгс/мм²;

Пробное давление для гидроиспытаний

толщина стенки имеет оптимальную величину исходя из условий надежности.

С учетом полученных данных определяется наружный диаметр корпуса по фор­муле

4.2 Расчёт барабана-сепаратора

4.2.1 Расчет верхнего эллиптического днища.

Толщина стенки определяется по формуле:

,

где φ – коэффициент запаса прочности, стенки корпуса всегда имеют ослабления вследствие наличия сварных соединений и отверстий для труб, эти ослабления характери­зуются соответствующими коэффициентами прочности,

;

Для одиночно стоящих отверстий определяется по формуле:

;

Высота эллиптической части днища

h = (0,3-0,5)·D = 0,357142857·D = 2000 мм.

s׳ – предварительная толщена стенки, s׳ = 135 мм;

[σ] – номинальное допускаемое напряжение, кгс/мм²;

P_2р – расчетное давле­ние теплоносителя, кгс/мм²;

c – поправка на толщину стенки, c = 5 мм.

P_2р = 0,9·1,25·P_п/9,81 = 0,803 кгс/мм².

[σ] = 21,47 кгс/мм² [1, табл.XI] для стали 25Х2М1Ф.

Из нормального стандартного ряда принимаем толщину стенки 170 мм.

Допускаемое давление для гидроиспытаний

где σ_h – допускаемое напряжение для гидроиспытаний, при температуре 20 ºС

σ_h = 25 кгс/мм²;

Пробное давление для гидроиспытаний

толщина стенки имеет оптимальную величину исходя из условий надежности.

Длина цилиндрической части эллиптического днища

4.2.2 Расчет цилиндрической части барабана-сепаратора

Рассчитывается толщина стенки корпуса по формуле

,

где φ – коэффициент запаса прочности, стенки корпуса всегда имеют ослабления вследствие наличия сварных соединений и отверстий для труб, эти ослабления характери­зуются соответствующими коэффициентами прочности,

;

Для одиночно стоящих отверстий определяется по формуле:

;

s׳ – предварительная толщена стенки, s׳ = 110 мм;

[σ] – номинальное допускаемое напряжение, кгс/мм²;

P_1р – расчетное давле­ние теплоносителя, кгс/мм²;

c – поправка на толщину стенки, c = 5 мм.

P_1р = 0,9·1,25·P_п/9,81 = 0,803 кгс/мм².

[σ] = 21,47 кгс/мм² [1, табл.XI] для стали 25Х2М1Ф.

мм,

Из нормального стандартного ряда принимаем толщину стенки 140 мм.

Допускаемое давление для гидроиспытаний

где σ_h – допускаемое напряжение для гидроиспытаний, при температуре 20 ºС

σ_h = 25 кгс/мм²;

Пробное давление для гидроиспытаний

толщина стенки имеет оптимальную величину исходя из условий надежности.

С учетом полученных данных определяется наружный диаметр корпуса по фор­муле

4.2.3 Расчет нижнего эллиптического днища.

Толщина стенки определяется по формуле:

,

где φ – коэффициент запаса прочности, стенки корпуса всегда имеют ослабления вследствие наличия сварных соединений и отверстий для труб, эти ослабления характери­зуются соответствующими коэффициентами прочности,

Для коридорного расположения отверстий определяется по формуле:

;

Высота эллиптической части днища

h = 1140 мм.

[σ] – номинальное допускаемое напряжение, кгс/мм²;

P_4р – расчетное давле­ние теплоносителя, кгс/мм²;

c – поправка на толщину стенки, c = 5 мм.

P_4р = 0,9·1,25·P_п/9,81 = 0,803 кгс/мм².

[σ] = 21,47 кгс/мм² [1, табл.XI] для стали 25Х2М1Ф.

Из нормального стандартного ряда принимаем толщину стенки 310 мм.

Допускаемое давление для гидроиспытаний

где σ_h – допускаемое напряжение для гидроиспытаний, при температуре 20 ºС

σ_h = 25 кгс/мм²;

Пробное давление для гидроиспытаний

толщина стенки имеет оптимальную величину исходя из условий надежности.

Длина цилиндрической части эллиптического днища

4.3 Расчет толщины стенки труб теплообменника

Рассчитывается толщина стенки корпуса по формуле

,

где φ – коэффициент запаса прочности, стенки корпуса всегда имеют ослабления вследствие наличия сварных соединений и отверстий для труб, эти ослабления характеризуются соответствующими коэффициентами прочности, для прямых труб он равен ;

[σ] – номинальное допускаемое напряжение, кгс/мм²;

P_4р – расчетное давле­ние теплоносителя, кгс/мм²;

c – прибавка к толщине стенки, c = 0,5 мм.

P_4р = 0,9·1,25·P_тн/9,81 =0,803 кгс/мм².

[σ] = 21,47 кгс/мм² [1, табл.XI] для стали 25Х2М1Ф.

мм,

Из нормального стандартного ряда принимаем толщину стенки 1,5 мм.

Допускаемое давление для гидроиспытаний

где σ_h – допускаемое напряжение для гидроиспытаний, при температуре 20 ºС

σ_h = 14,7 кгс/мм²;

Пробное давление для гидроиспытаний

толщина стенки имеет оптимальную величину исходя из условий надежности.

Вывод: полученная толщина стенки не соответствует выбранной ранее. Рекомендуется задаться новой толщиной стенки в тепловом расчете и произвести перерасчет.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: