Участок 6—7
Средняя скорость газов в дымо- |
м/с |
BVпс(tух + 273)/273Fдт, |
|
|||
вой трубе ωг |
|
|
|
|
|
|
Число Рейнольдса Rе |
|
— |
ωгDдт/νг |
|
||
Коэффициент сопротивления |
— |
Формулы (11.6.1— |
|
|||
трению λ |
|
|
|
11.6.4) |
|
|
Сопротивление трению |
hтр |
Па |
Формула (11.4) |
|
||
Сопротивление выхлопу |
hвых |
Па |
1,1ρгωг2 / 2 |
|
||
Сопротивление |
дымовой трубы |
Па |
hтр + |
hвых |
|
|
hдт |
|
|
_ |
|
|
|
Поправочный коэффициент μ |
ρг°/1,293 |
|
||||
Средняя температура газа в пре- |
оС |
(tзт + tух)/2 |
|
|||
делах ГВТ tср |
|
|
кг/м3 |
|
|
|
Средняя плотность дымовых га- |
ρг°tср/(tср + 273) |
|
||||
зов в пределах ГТВ ρср |
|
|
|
|
|
|
Самотяга hс |
|
|
Па |
9,81(ρхв −ρср)Ндт |
|
|
Полное сопротивление |
газовоз- |
Па |
μ( h3—4 + |
hм + hдт + |
|
|
душного тракта |
hгвт |
|
м3/с |
+ hхв + |
hту) – hс |
|
Производительность котельного |
Формула (11.12) |
|
||||
вентилятора Vв |
|
электро- |
кВт |
Формула (11.13) |
|
|
Мощность приводного |
|
|||||
двигателя вентилятора Nв |
|
|
|
|
||
6. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Варианты заданий приведены в табл. 11.2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 11.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
Ндт, |
|
hхв1, |
|
hхв2, |
Число фор- |
Диаметр |
Прототип |
|
||
ант |
м |
|
Па |
|
Па |
сунок, n |
фурмы dф, м |
(рис. 7.2) |
|
||
1 |
|
22 |
|
— |
230 |
|
1 |
0,22 |
1 |
|
|
2 |
|
25 |
|
— |
570 |
|
2 |
0,18 |
2 |
|
|
3 |
|
30 |
600 |
520 |
|
2 |
0,20 |
3 |
|
||
4 |
|
18 |
|
— |
400 |
|
2 |
0,18 |
4 |
|
|
5 |
|
25 |
360 |
400 |
|
3 |
0,20 |
5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 11.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
|
Ндт, |
|
hхв1, |
|
hхв2, |
|
Число фор- |
Диаметр |
Прототип |
|
ант |
|
м |
|
Па |
|
Па |
|
сунок, n |
фурмы dф, м |
(рис. 7.2) |
|
6 |
|
24 |
|
— |
|
310 |
|
1 |
0,22 |
6 |
|
96
7 |
20 |
— |
405 |
2 |
0,2 |
1 |
|
8 |
27 |
— |
673 |
3 |
0,22 |
2 |
|
9 |
16 |
— |
330 |
1 |
0,24 |
4 |
|
10 |
30 |
500 |
505 |
4 |
0,20 |
3 |
|
11 |
20 |
257 |
300 |
2 |
0,22 |
5 |
|
12 |
20 |
— |
430 |
2 |
0,24 |
6 |
|
13 |
16 |
— |
225 |
1 |
0,18 |
1 |
|
14 |
27 |
740 |
800 |
4 |
0,24 |
3 |
|
15 |
21,5 |
— |
750 |
2 |
0,24 |
2 |
|
16 |
25 |
750 |
650 |
4 |
0,22 |
3 |
|
17 |
22,3 |
— |
556 |
2 |
0,24 |
2 |
|
18 |
17,2 |
— |
432 |
3 |
0,18 |
1 |
|
19 |
22,6 |
— |
310 |
2 |
0,28 |
4 |
|
20 |
30,4 |
254 |
400 |
2 |
0,24 |
5 |
|
21 |
15,9 |
— |
205 |
1 |
0,24 |
6 |
|
22 |
19,3 |
— |
300 |
1 |
0,24 |
1 |
|
23 |
17,5 |
— |
673 |
2 |
0,22 |
2 |
|
24 |
15 |
— |
600 |
2 |
0,20 |
4 |
|
25 |
23,7 |
843 |
700 |
4 |
0,22 |
3 |
|
26 |
20 |
450 |
450 |
3 |
0,24 |
5 |
|
27 |
21,3 |
— |
225 |
1 |
0,24 |
1 |
|
28 |
17,4 |
686 |
600 |
2 |
0,20 |
5 |
|
29 |
20 |
— |
700 |
4 |
0,18 |
4 |
|
30 |
20 |
— |
400 |
2 |
0,24 |
6 |
|
31 |
20,5 |
— |
750 |
2 |
0,24 |
2 |
|
32 |
22 |
600 |
610 |
4 |
0,22 |
3 |
|
33 |
20 |
— |
510 |
2 |
0,24 |
2 |
|
|
34 |
15 |
— |
400 |
3 |
0,18 |
2 |
|
|||||||
|
35 |
21 |
— |
280 |
2 |
0,28 |
4 |
|
36 |
17 |
420 |
300 |
2 |
0,22 |
5 |
|
37 |
20 |
— |
200 |
1 |
0,24 |
1 |
|
38 |
18,5 |
600 |
400 |
2 |
0,18 |
5 |
|
39 |
20 |
— |
500 |
4 |
0,18 |
4 |
|
40 |
18 |
— |
400 |
2 |
0,24 |
6 |
|
41 |
20 |
— |
550 |
2 |
0,22 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 11.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
Ндт, |
hхв1, |
hхв2, |
Число фор- |
Диаметр |
Прототип |
|
ант |
м |
Па |
Па |
сунок, n |
фурмы dф, м |
(рис. 7.2) |
97
42 |
22 |
600 |
610 |
4 |
0,22 |
3 |
43 |
17 |
— |
510 |
2 |
0,24 |
2 |
44 |
15 |
— |
400 |
3 |
0,18 |
2 |
45 |
22 |
— |
360 |
2 |
0,28 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Из каких видов сопротивлений складывается полное сопротивление ГВТ вспомогательного котла?
2.Назовите конструктивные и эксплуатационные факторы, влияющие на величину аэродинамического сопротивления вспомогательного и утилизационного котлов?
3.Укажите основные виды местных сопротивлений, охарактеризуйте конструктивные способы их уменьшения.
4.Поясните значение понятий «расходная характеристика вентилятора», «аэродинамическая характеристика котла», «рабочая точка».
5.Назовите и сравните способы изменения расхода воздуха, подаваемого вентилятором.
6.Поясните, как производится подбор вентилятора для судовой котельной установки?
7.Поясните, от чего зависит мощность, потребляемая электродвигателем вентилятора?
98
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 12
РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛОВ
Цель занятия: знакомство с методикой выбора материалов для изготовления составных частей котлов и исходных данных для проведения прочностного расчета. Изучение влияния различных конструктивных и эксплуатационных факторов на прочность элементов котла.
Задание. В соответствии с данными теплового и конструктивного расчетов, выполнить прочностной расчет следующих элементов судового водотрубного котла:
—трубной решетки пароводяного коллектора;
—стенки пароводяного коллектора;
—испарительных труб;
—днища коллектора с лазовым отверстием;
—крышки лаза.
1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Конструктивные элементы судовых котлов находятся под воздействием давления пароводяной смеси и высокой температуры газов. В процессе работы котла происходит изменение его нагрузки, сопровождающееся сменой температур и напряжений, действующих в металле его элементов. Действие этих неблагоприятных факторов должно учитываться при выборе материалов, их химического состава, прочностных характеристик и величин коэффициентов запаса прочности. Основным материалом для изготовления котлов являются конструкционные и котельные стали.
Прочность и пластичность сталей характеризуют следующие показатели.
1.Предел прочности (временное сопротивление) σв, МПа — напря-
жение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующее разрушению образца.
2.Предел текучести σт, МПа — напряжение, при котором происходит рост деформации образца без увеличения нагрузки на него.
3.Ударная вязкостъ (удельная работа, затрачиваемая на разрушение
образца) α, МДж/м2 — способность материала сопротивляться действию ударной нагрузки.
4. Относительное удлинение δ = L/Lо, где Lо — начальная длина об-
разца, м.
Эти параметры, значения которых зависят от марки стали, не могут полностью характеризовать прочность материала, длительное время ра-
96