Расчет на прочность парового котлаРасчет на прочность парового котла включает в себя:
- тепловой расчет;
- расчет по выбору основных размеров;
- поверочный расчет;
- расчет на малоцикловую усталость.
Расчет проводится в соответствии с / 1 /.
По результатам теплового расчета определяются расчетные температуры элементов котла
(обечайки корпуса, переднего и заднего торца котла, поворотной камеры (переднего и заднего торца),
жаровой трубы, дымогарных труб, трубы контроля пламени,
анкерных связей, обечайки люка топки, угловых связей, обечайки поворотной камеры).
Физико-механические характеристики материалов
котла принимаются согласно государственным стандартам.
В случае отсутствия в указанных документах необходимых характеристик
допускаемые напряжения принимаются в соответствии с / 1 /.
Допускаемые напряжения принимались наименьшими из следующих значений / 1 /:
Рисунок 1
При расчете дымогарных труб и трубы контроля пламени, работающих под
наружным давлением, допускаемое напряжение должно быть уменьшено в 1,2 раза по сравнению со случаем,
когда используются формулы расчета по внутреннему давлению / 1 /.
По выбору основных размеров рассчитываются элементы котла, работающие под давлением:
- обечайка корпуса с учетом укрепления отверстий патрубками;
- дымогарные трубы;
- жаровая труба;
- торцы котла и поворотной камеры (определяется толщина торца,
наибольшие и наименьшие допустимые размеры неукрепленных участокв торца);
- обечайка поворотной камеры.
Расчет на статическую прочность проводится с целью определния общего
напряженно-деформированного состояния котла. По результатам НДС проводится анализ
прочности элементов конструкции
и сравнение полученных напряжений с допускаемыми.
Расчетная схема колтла приведена на рисунке 2.
Рисунок 2
Вследствие симметрии рассматривалась половина конструкции. Условия симметрии задавались при помощи граничных условий.
Расчетная схема нагружается расчетным давлением и температурными полями.
Распределение температур в котле в номинальном режиме приведено на рисунке 3.
Рисунок 3
Напряженное состояние в котле в номинальном режиме приведено на рисунке 4.
Рисунок 4
Распределение температур в котле в переходном режиме приведено на рисунке 5.
Рисунок 5
Напряженное состояние в котле в переходном режиме приведено на рисунке 6.
Рисунок 6
После определния НДС и оценки прочности проводится расчет на малоцикловую усталость.
В результате расчета определяется суммарное накопленное усталостное поврежедние максимально нагруженных элементов котла.
Литература1 РД 10-249-98. Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды. Серия 10. Выпуск 6 / Колл. авт. - М.: Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. ( Скачать текст РД 10-249-98 )
Перепечатка и использование материалов статьи в интернете разрешается при наличии текстовой гиперссылки на http://www.stresscalc.ru
|