Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне державне бюджетне освітня установа
вищої професійної освіти
«НАЦІОНАЛЬНИЙ ДОСЛІДНИЙ
Томському політехнічному УНІВЕРСИТЕТ »
ЗВІТ
по ІДЗ №1
Розрахунок барабана на міцність
з дисципліни Надійність, діагностика елементів енергетичного обладнання
Виконав студент гр.5В11Лебедев А.А.
Звіт прийнятий:
Доцент каф. ПГСКазаков А.В.
Томськ - 2014
Введення
Деталі конструкції котла сприймають надмірне внутрішнє або зовнішнє тиск. До того ж на них припадає термічні напруги від різниці температур в перетині і від самокомпенсации, а також напруги від вагових навантажень.
При виконанні проектних розрахунків визначають розміри елементів проектованих деталей, які забезпечать їх міцність як у робочих умовах, так і при гідравлічному випробуванні.
У даному індивідуальному завданні буде наведено розрахунок барабана парового котла, визначена товщина стінки барабана і перевірка можливості проведення гідровипробувань.
Мета: Визначення номінальної товщини стінки барабана, здатною витримати тиск і температуру середовища.
Розрахунок ведеться згідно з нормами розрахунку на міцність стаціонарних котлів і трубопроводів пари і гарячої води (РД 10-249-98) - поширюються на парові котли та паропроводи з надлишковим робочим тиском більше 0,07 МПа і на водогрійні котли і трубопроводи гарячої води з температурою понад 115 ° С.
. Розрахунок на міцність барабана
Розгортка барабана
розгортці барабана побудуємо з використання комп'ютерної програми Компас - 3D V13.
Розміри барабана:
Довжина l=14 м; Ширина барабана b=5.024 м; діаметр барабана D=1,6 м.
На розгортці барабана розташовані наступні отвори: 1) 4 штуки - діаметром 84 мм; 2) 16 штук - діаметром 105 мм; 3) 16 штук - діаметром 44 мм; 4) 42 штуки - 105мм.
Коридорна поле отворів з однаковим кроком; 2) Коридорна поле отворів з однаковим кроком; 3) Поздовжній ряд отворів з однаковим кроком; 4) Шаховий ряд отворів.
Малюнок 1 Розгортка барабана.
Номінальна товщина стінки
де SR - розрахункова товщина стінки, мм; с - сумарна надбавка до розрахункової товщині стінки.
Розрахункова температура стінки
Приймемо розрахункову температуру стінки рівній температурі середовища в барабані при заданому тиск
Матеріал стінки барабана
Приймемо 16ГНМА.
Номінальний допустиме напруження для tr і 16ГНМА [1, стор. 156]
Розрахунковий коефіцієнт міцності
для першого ряду отворів:
=0,084м; t=12,25 (розгортка); t1=4,02м.
для другого ряду отворів:
=0,105м; t=1,56 (розгортка); t1=0,67м.
для третього ряду отворів:
=0,044м; t=0,82 (розгортка).
для четвертого ряду отворів:
d=0,105м; t=0,64 (розгортка); t1=0,67м; m=b/a=0,335/0,32=1,0469; a=t/2=0,32; b=t1/2=0,335.
З даних розрахунком приймемо
Розрахункова товщина стінки
Сумарна надбавка до розрахункової товщині стінки
,
де с - сумарна надбавка до розрахункової товщині стінка, мм, складається з С1- технологічної прибавки с1=с11 + с12; с11=1,6 мм, [1, стор. 157] - поправка на можливу неточність прокатки; з12=0 мм, [2, стор. 17] - поправка на можливе утонение в процесі гнучкі; с2 - експлуатаційна прибавка, c2=c21 + c22; c21=1 мм, [2, стор.5] - поправка враховує наявність пароводяної суміші всередині; c22=0 мм, [2, стор.5].
Номінальна товщина стінки
зі стандартного виряджаючи розмірів приймемо SR=75мм.
Перевірка вимог до зміцнення ЛАЗів отвори
Граничний діаметр неукріпленого отвори
де
За умови d0 gt; dлазовое отвір зміцнювати не потрібно. Дана умова виконується із запасом 258,75мм gt; 105мм; gt; 84мм; gt; 44мм.
Перевірка на можливість проведення гідровипробувань
Гідровипробування проводяться з пробним тиском на 25% перевищує розрахунковий тиск і температурою води 20 ° С.
Допустиме тиск для гідровипробувань
де=170 МПА- допустиме напруження для гідров...
