
Курсовой проект по судовым теплообменным аппаратам №1 / 3 Расчет прочности
.doc
3
Расчет прочности элементов котла
При расчете на прочность основных элементов котла определяем толщину трубной доски пароводяного коллектора (ПВК), днища пароперегревательного коллектора (ППК), а также толщину стенок парообразующих трубок. Результаты расчета этих элементов сведены в таблицу.
Таблица 3.1 – Расчет толщины трубной доски пароводяного коллектора
Величина |
Формула или обоснование |
Численное значение |
|
||
Толщина стенки трубной доски ПВК , мм, где: |
dв.p/(2д. - p) + c |
17,9 |
|
||
расчетное давление пара в котле p, МПа |
Задано |
2,01 |
|
||
внутренний диаметр ПВК dв, мм |
из теплового расчета |
1000 |
|
||
коэффициент прочности сварных соединений |
ns.(s2-d)/s2 |
0,697 |
|
||
диаметр отверстия d, м |
из теплового расчета |
0,029 |
|
||
шаг в диагональном направлении s2, м |
|
0,054 |
|
||
Коэффициент ns |
Из таблицы |
1,51 |
|
||
прибавка к толщине c, мм |
Принимаем |
1,0 |
|
||
допускаемое напряжение для углеродистой стали 20К д, МПа |
|
92,235 |
|
||
коэффициент запаса n |
В соответствии с рекомендациями 1 |
1,7 |
|
||
предел
текучести
|
из таблицы 14.1 |
156,8 |
|
||
По результатам расчетов принимаем толщину стенки трубной доски ПВК =18 мм |
|
92,235 |
Таблица 3.2 – Расчет толщины днища ППК
Величина |
Формула или обоснование |
Числовое значение |
Толщина стенки глухого днища ППК о, мм, где: |
dв.pу/(2д.) + c |
8,84 |
наружный диаметр днища dн, мм |
Принято |
269 |
расчетное давление пара в котле p, МПа |
Задано |
2,35 |
коэффициент формы выпуклых днищ y |
Табл. 14.3 [1] |
2,9 |
Коэффициент прочности |
В соотв. с рекоменд. |
0,7 |
Предел
текучести стали 15К при tрас
|
Табл. 14.1 [1] |
142 |
Коэффициент запаса прочности n |
В соотв. с рекоменд |
1,7 |
Допускаемые
напряжения
|
|
83,529 |
Прибавка к толщине, с, мм |
В соотв. с рекоменд |
1 |
Принимаем толщину днища ППК о = 9 мм |
Таблица 3.3 – Расчет толщины стенки парообразующей трубки
|
Формула или обоснование |
Числовое значение |
|
||
Толщина стенок трубок , мм |
dв.p/(2д.-p)+c |
1,606 |
|
||
расчетное давление пара в котле p, МПа |
Задано |
2,01 |
|
||
Внутренний диаметр трубки dв, мм |
Принят в тепловом расчете |
29 |
|
||
Коэффициент прочности сварных соединений |
В соответствии с рекомендациями 1 |
0,5 |
|
||
Прибавка к толщине c, мм |
Принимаем |
1,0 |
|
||
Допускаемое напряжение для углеродистой стали 20К д, МПа |
ts/n |
94,235 |
|
||
коэффициент запаса n |
В соответствии с рекомендациями 1 |
1,7 |
|
||
предел
текучести
|
Из таблицы 14.1 |
160,2 |
|
||
По результатам расчета толщину стенок парообразующих трубок принимаем равной 2 мм |
|
94,235 |