Курсовая работа: Расчет прочности укрепления отверстия в барабанах паровых котлов
Выполнил: студент группы ЭТ-42
Осьмаков А.Ф.
Принял: Васильев Б.П.
Белгород 2006
1. Цель и задачи расчета прочности неукрепленного одиночного отверстия
Каждый изготовленный энерготехнологический (ЭТК) или теплоиспользующий паровой котел с естественной циркуляцией (ПК) сопровождается паспортом [1], [5], включающим основные сведения о материалах, арматуре, гарантиях завода-изготовителя, а также расчет прочности элементов парового котла, работающих под давлением. При этом, в частности, расчет прочности, выполненный заводом-изготовителем перед изготовлением парового котла подвергается согласованию с Управлением местного органа Госгортехнадзора РФ, которое подтверждает правильность выполнения расчета путем выдачи разрешения на изготовление парового котла.
В связи с изложенным, является необходимым умение выполнять один из наиболее сложных и ответственных разделов расчета прочности котла - расчет прочности укрепления одиночного отверстия в барабанах [2], [3], Более того, проблема в большей степени актуальна по причине употребления конструкций котлов с выполнением больших отверстий в барабанах.
Существует методика расчета коэффициента прочности одиночного отверстия большего диаметра в барабане, однако чаще всего величина этого коэффициента прочности оказывается минимальной из всех других коэффициентов прочности в барабане, что в конечном итоге определяет неоправданно большую толщину стенки барабана, работающего под избыточным давлением.
Крепеж не укрепленного одиночного отверстия в барабане одним из существующих трех способов укрепления коэффициента прочности уже не является минимальным, и толщина стенки барабана определяется другими факторами.
Примером конструкции котлов с отверстиями большого диаметра в барабанах, укрепленных трубами необходимой толщины, являются двухбарабанные теплоиспользующие и энерготехнологические котлы АО «Белэнергомаш» г. Белгорода, предприятии, преимущественно специализирующимся на проектировании и изготовлении таких котлов (рис.1) [4].
Типоразмеров таких котлов в номенклатуре АО «Белэнергомаш» рассчитывается несколько десятков, а сотни их находятся в эксплуатации, как в России, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья.
Рис. 1. Конструкция ЭТК
2. Расчетные зависимости при расчете прочности
В настоящей работе приняты следующие условные обозначения:
- внутренний диаметр расчетной детали, мм;
- наружный диаметр расчетной детали, мм;
- средний диаметр расчетной детали, мм;
— расчетный коэффициент прочности;
- коэффициент прочности при ослаблении отверстиями;
— коэффициент прочности при ослаблении отверстиями с учетом укрепления.
— минимальная расчетная толщина степени без прибавок при Ф= 1, мм;
р — расчетное давление, кгс/см2 ;
t — расчетная температура степени, С;
-допускаемое напряжение при расчетной температуре стенки, кгс/мм2 :
S - номинальная толщина стенки детали, мм;
- расчетная толщина стенки детали, мм;
С - суммарная прибавка к расчетной толщине стенки, мм;
Z - коэффициент, определяющий отношение диаметра отверстия к зоне его влияния;
- сумма компенсирующих площадей укрепляющих деталей, мм2 ;
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--