4. Выбор толщины стенок днищ, обечаек, коллекторов и трубок пто
4.1. Общие положения
Цель расчета. Определение номинальных толщин стенок элементов ПГ, находящихся под разностью давлений, по условиям прочности этих элементов.
4.2.Выбор материала для пг, обогреваемого водой под давлением.
Выбираем для изготовления корпуса сталь типа 1X2M, а для трубок теплообмена сталь типа Х18Н10Т. [2] Данные типы стали являются хорошо распространенными в машиностроении, имеют необходимые свойства при высоких температурах.
4.3. Определение номинального допустимого напряжения
Из таблицы выбираем значения вр и t для стали при температуре 280 0С, равные соответственно 400 / 180. Таким образом
,
а
Принимаем 120 МПа, наименьшее из полученных допустимых напряжений
4.4. Выбор расчетного давления и расчетной температуры
pР = |pНАР - pВНУТР| = max =| 16,537-6,419 | = 10,118 МПа
Pдоп=1,1*10,118=11,13МПа-максимально допустимое давление.
4.5. Расчет толщины стенки элемента пг
Для обечайки ,днища ,коллектора, трубной доски С = 0. [2]
Для оболочки (корпус, днище, трубопровод, коллектор) примем φ = 0.519.[2]
Из таблицы толщина обечайки равна
Выбираем эллиптические днища. Их толщина по таблице равна
5. Оценка массы парогенератора
Цель расчета. На данной стадии эскизного проектирования необходимо оценить массы основных элементов ПГ, а также массу ПГ в целом.
Общую массу ПГ на данном этапе будем рассчитывать как сумму, (кг)
МПГ = МКОРП+МКОЛ+МПТО
Здесь:
МКОРП – масса корпуса ПГ, кг;
МКОЛ – масса холодного и горячего коллекторов, кг;
МПТО – масса труб ПТО, кг.
Примечание. В основу расчетов положена формула, кг:
Мi = Vi×(МАТ)i.
Здесь: Vi – объем металлоконструкции i-го элемента, м3;
(МАТ)i – плотность материала металлоконструкций, =8000кг/ м3;
5.1. Масса корпуса ПГ без днищ, кг
.
Здесь:
КОРП- плотность материала корпуса, кг/м3;
-
длина корпуса без днищ, м;
DКОРП.Н – наружный диаметр корпуса, м;
DКОРП.В – внутренний диаметр корпуса, м.
5.2. Масса днища, кг
.
Здесь:ДН - плотность материала днища (ДН =КОРП), кг/м3;
НДН.В - внутренняя высота днища (НДН.В.= 0,2×DКОРП.В.), м;
НДН.Н - наружная высота днища (НДН.Н = НДН.В +ДН), м;
ДН - толщина днища, м.
5.3. Масса корпуса, кг
.
5.4. Суммарная масса горячего и холодного коллекторов, кг
.
Здесь:
- плотность материала коллектора, кг/м3;
,
м3;
,
м3;
, м3.
5.5. Масса теплообменной поверхности ПТО, кг
.
Здесь: ПТО - кг/м3; l, d - м.
Таблица 10
№ |
Величина |
Размерность |
, м/с |
||||
|
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Корпус без днищ |
|||||||
1 |
DКОРП.В |
м |
4,148 |
3,923 |
3,49 |
3,462 |
3,462 |
2 |
DКОРП.Н |
м |
4,513 |
4,288 |
3,855 |
3,827 |
3,827 |
3 |
|
м |
13,153 |
16,505 |
19,866 |
23,226 |
26,587 |
4 |
|
кг/м3 |
8000 |
||||
5 |
|
кг |
261227,524 |
310769,25 |
334602,79 |
388212,73 |
444390,41 |
Днище корпуса (одно) |
|||||||
6 |
НДН.В |
м |
0,8296 |
0,7846 |
0,698 |
0,6924 |
0,6924 |
7 |
НДН.Н |
м |
0,9076 |
0,8626 |
0,776 |
0,7704 |
0,7704 |
8 |
|
м |
0,078 |
||||
9 |
|
кг/м3 |
8000 |
||||
10 |
МДН |
кг |
17635,795 |
15853,547 |
12690,97 |
12498,57 |
12498,57 |
Корпус с днищами |
|||||||
11 |
МКОРП |
кг |
296499,12 |
342476,35 |
359984,74 |
413209,87 |
469387,56 |
Коллектор (один) |
|||||||
12 |
НВХ |
м |
0,4 |
||||
13 |
НПТО |
м |
3,098 |
2,065 |
1,474 |
1,562 |
1,302 |
14 |
НВЫХ |
м |
0,75 |
0,85 |
1,35 |
1,65 |
1,75 |
15 |
dКОЛ.Н |
м |
1,1 |
||||
16 |
dКОЛ.В |
м |
0,88 |
||||
17 |
|
м |
0,11 |
||||
18 |
|
кг/м3 |
8000 |
||||
19 |
n |
шт. |
18225 |
12150 |
11388 |
9072 |
7560 |
Поверхность теплообмена |
|||||||
20 |
lСР |
м |
6,722 |
10,082 |
13,443 |
16,804 |
20,165 |
21 |
n |
шт. |
18225 |
12150 |
11388 |
9072 |
7560 |
22 |
|
кг/м3 |
8000 |
||||
23 |
МПТО |
кг |
71549,84 |
71542,74 |
89410,03 |
89034,5 |
89035,38 |
Общая масса ПГ |
|||||||
24 |
МПГ |
кг |
384013,414 |
427304,62 |
462486,69 |
518383,82 |
574290,73 |
