![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций
.pdfРвс.ІѲ. Расчетная схема сварной конструкции лапы
где - коэффициент уменьшения допускаемого напряжения для скатил стержне К.
Г' |
— & |
і |
|
|
‘ Иэ четырех колонн при расчете берут три/. |
При котлах с выдувкой возникает реактивная сила, но она незначи тельна по сравнение с весом котла к его содержимый,поэтому при расчете колонн ее не учитывает. Часто для устранения теплового напрев ■-■'.»я, вознккаоцего в корпусе котла,в местах крепления лапы прк веском крепления лап с опорными колоннами лапы устанавливают ва колонны через роликовые опоры. Голнковые опо|ы под лапы уста навливает на трех колоннах, а на четвертой колонне положение лапы фиясвруетел креплением прк помощи болтов. Особенна это важно для
оСыуровавЕих котлов.
§Р Л В Ш « в■в_т силия_о т_сеВсинчѳского воздействия на варочные
котли к другие аппараты коловаого типа |
” ... |
Р в&рочимх котлах я аппаратах колонного типа, установлены«*
- ВО -
в районе сейсмичности возникают инерционные силы ох бвВсмнческогс воздействия. Поэтому при сейсмичности 7 баллов и выве. необходимо расчетным путем проверять эти аппараты на устойчивость с учетом действия этих сил.
Для аппаратов, имеющих значительные высоты и установленных вне здания, к действующим расчетным сейсмическим усилиям добавляют 30# усилий от ветровой нагрузки.
Па рис.19 представлена расчетная смета варочного котла для определения усилий от сейсмического воздействия. Варочные котлы имеют отношение ' ^-^15. При таких соотношениях высоты к диамет ру. аппараты устанавливаются на упругих основаниях. Схема прини мается в виде консольного упругого защемленного стержня.
Dec котла I QU = Q l+Qz + ■•• + Q 6 ,
максимальный изгибающий момент от расчетного сейсмического усилия выражается формулой (_п
|
гг, |
|
|
|
|
ыі |
|
|
|
где •S>i - расчетная |
сейсмическая нагрузка |
в середине |
С |
- |
участка аппарата; |
2^ - расстояние от |
точки приложения |
веса, |
<участка котла до основания.
Пр" 1 ^ « • |
<■ 1 |
S. Фі-Ч |
|
C-i |
|||
|
У-/ |
||
|
|
t=< |
где |
K c - |
сейсмический |
коэффициент в зависимости |
от |
J |
района, от си |
||||
лы |
землетрясения, |
принимс тся по таблице |
56 £ |
9 |
|
, для 7 |
бал |
|||
лов |
Кс-І/йО, |
ß |
- коэффициент динамичности |
зависит от |
"Т |
|||||
- периода собственных |
колебаний аппарата |
и |
£ |
|
сМ.чертеж » 31, |
|||||
стр Л IP |
[ 9 ] ) , |
С$. - вес участка s |
т. |
|
|
|
|
|
||
|
Для определения коэффициента динамичности необходимо определить |
|||||||||
период собственных |
колебаний котла /аппарата/- |
Для котлов Üt.iS'. |
||||||||
|
|
Т - |
|
,сёк , |
|
|
|
|
Я ( г ѣТ
где £ - модуль продольной упругости при температурках усло-
вилх Т/м' - момент инерции верхнего основного металличе ского поперечного течения котла относительно центральной оси.
7г 2 Г
у, = |
* |
?Т -
Расчетная схема для определения усилия от сейсмического воздействия
ві - У [" Л
поворот ипорі .и I. сече ния. І!|И аппарате по стоянного сечения
Д = гjяз■$я nt-
при Н/Д ^ 15_.ы_р__
Т= 1
при Н/Д |
г- |
|
]■ , |
|
|
11 rj И |
' |
|
|
т Ч ;'9 н 'j |
|
>"■' |
||
ІІ|ін аппарлте перемен |
||||
ного сечения, т. е, |
|
|||
Д Ф с-оі і4л«^ |
п |
|
||
с отношением |
|
->, I1' |
||
|
-I1 |
|
Д |
Ч |
|
14’ |
|||
Т = И, |
іЛ. іit— ‘ |
|
||
|
I |
9tt-V |
|
где '-У -коэффи циент, определяемый по данным инженерной геологии. При отсут
ствиям типовых данных для грунтов средней плотности _
Су -5000 т/ыэ.
J - момент инерции подошвы фундамента относительно централь
но* оси /си.рис.І9/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
’+ z . i " м |
и і + а а |
|
|
|
|
|
К- - |
относительное |
пвремеафние центров |
тяжести |
участков |
|
|
|
' |
к; - г-— |
+ «*<■?.. . |
|
|
. |
I |
|
|
Г-*« |
|
|
|
|||
.*,•- |
ОеэраэиеркнН коэффициент. определяемый по ігафику |
j |
9/ |
||||
■» зависимости от- |
|
|
|
|
|
|
|
|
d; - |
|
|
|
|
|
|
d. |
относительная |
координата |
центров |
тяжести |
участка, котла. |
||
1. |
|
|
|
|
‘Jjl |
л |
|
|
|
|
|
далее вычисляется |
|
Q c A't- |
и период |
собственных колебаний |
||||||
для пустого и загруженного котла. |
|
|
|
|
||||||
Вычисляют |
££ Q ; Кі |
для пустого и загруженного котла. После |
||||||||
этого по |
|
определят |
М |
Он определяется только с учетом |
||||||
первой формы колебания /синусоидальной/. |
|
|
|
|
||||||
Трое- І,2 5 -Мыах{сы. рис. 19) для |
любого сечения по высоте аппарата |
|||||||||
о-аш |
4 |
* |
* |
~Л~ )'>' К*’мах, |
. |
|
|
|
|
|
М и е |
=(І,25- I,СО |
|
|
|
|
|
|
|
||
1,25 - учитывает |
колебание |
второй, третій форм. |
|
|
|
|||||
§ 5. |
Определение расчетных усилий от ветровой нагрузки |
|||||||||
|
|
для аппаратов |
колонного типа |
|
|
|
|
|||
При |
|
Н |
1 5 |
расчетная схема принимается |
в |
виде |
консольного |
|||
|
cg- = |
|||||||||
отержня |
о жесткой |
заделкой. При отношении |
|
— |
< 15 |
в виде кон |
||||
сольного упруго-защемленного стержня. |
* |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
Для аппарата,переменного по высоте сечения,в |
качестве |
прини- |
||||||||
мается |
|
|
|
о, |
® |
г*. Р ( О * 9 |
. 4 с |
|
С
«ч *
•С: Q.
•’С?1 Pi, Qi
Л-/Іо
- Х а) -
момент на высоте} SC0 - от ос
нования аппарата; <2- поперечная сила па 0 высота ЗС0
п-хо
Q é = £ е
L z i
*
Рас.20. Расчетная схема для определения ветровой на ггузки.
Горизонтальная сила от дѳИотвия |
ветра |
на |
С |
. участке |
р< |
, |
к г ; |
|
|
У^- коэффициент увеличения скоростного напора
Л- I +">■£ ,
<’>», |
- коэффициент |
пульсации |
на |
высоте ?<; |
определяется по |
графи |
|
ку , |
«,--0,21 ♦ 0,35;. |
|
|
|
|
|
|
8 |
- коэффициент |
динамичности |
определяется по графику, при |
|
|||
Т |
~ 0,25 сек, |
8 |
9с |
~ |
нормативный |
скоростной напор |
ветра |
,«Г/м2,
£- нормативный скоростной напор ветра на высоте над поверхно
сть«) земли до ІО м для |
заданного района; |
<6?/ - |
поправочный |
коэф |
||||||
фициент на возрастание скоростных напоров для высот более 10 м. |
||||||||||
Определяем |
по |
графику |
|
[ 9] |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Ѳ с - |
!♦ 2,3; при |
н = TOt |
150 |
|
||
3) - наружный |
диаметр |
і |
участка, |
9і |
- высота |
і |
||||
учаотка |
( 4{ — |
Ю м ) . |
|
|
|
|
|
|
||
I |
П |
Ш |
ІУ |
У |
УІ |
УІ1 |
районы |
|
|
|
s 27, |
35 , 45 , 55 , 70 , 85 |
, 100, кГ/м2 |
|
|
|
Услоиия устойчивости корпуса котла и других аппаратов под действием
ооевоМ |
сжимавшей |
силы |
и иэгибавцего |
момента |
[$]. |
|
|
Корпуо |
сохраняет форму при |
соблюденіи условия- |
|
||
|
|
|
6V |
I |
|
|
где |
G[ |
- |
- напряжение сжатия в |
сечении |
аппарата; |
|
|
« |
7TZOS-ч) |
|
|
|
' |
|
|
|
(Г. |
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
расчетный |
изгибаищиИ момент (от |
сейсмического усилия, |
иетровой нагрузки, эксцентричной нагрузки корпуса, реактивной си ла» при выгрузке аппарата и др.);
W |
- момент |
сопротивленія в опасном сеченви аппарата; |
|
|
|
- допускаемые напряжения на сжатие и изгиб, |
|
определяемые соответственно по форыулам; |
|
||
|
|
коэффициенты,определяемые из выражений |
к\ »P75|гк«. |
к |
К.» |
; |
|
С\ |
- предел текучести материала корпуса при раочетной |
|||
температуре ; |
Е |
- модуль упругости материала корпуса при |
||
расчетной температуре ; |
^ * К* |
- коэффициенты,определяемые |
||
из табл.ff I? |
ГЭ] |
в зависимости от |
___ ® ____ _ |
|
|
|
|
|
2(-S-c ) |
§ 6. Расчет опор когда с учетом действующих оейсмичвскиі нагрузок
1 Считаем, что вес котла воспринимается тремя опорами, тогда нагруз ка на каждую опору
Расчетный сейсмический момент в сечении І-І определяется
Мрасч. ■=(1,25*1,33 2=9М,,,.
Если считать, что сейсми ческая сила рав номерно распределяется между тремя опорами,то
#? = £ = R .
Предположили, что сей смический момент вос принимается опорами 1 к и 3 /наиболее нагружен
ные опоры/.
-Torj^ вертикальная реак
ция |
R, |
наиболее на |
|
груженной |
опоры |
котла |
|
будет- |
|
|
|
К |
г |
|
. |
Напряжение,возникающее в опоре /колонне/ котла |
(без учета |
стяіек) |
|
|
W, |
|
|
|
|
|
" ѵѵч |
|
|
|
|
|
* [ * ] |
, |
|
|
где |
Иц - момент |
сопротивления колонн; |
4 - площадь поперечного |
||
сечения колонны ; |
[&J - допускаемое |
напряжение сжатия ; |
у - |
коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения для сжа
тых стержней. На подошве колонны |
возникает напряжение |
сжатия |
|
||||
Q |
п . |
|
|
|
|
|
|
с.Ягroll 3F |
|
|
|
|
|
|
|
§ 7. Насчет парового уплотнителя |
щепы |
|
|
|
|
||
|
Списание |
конструкций |
|||||
|
см. |
[ I ] , стр.РбО-і-365 |
|||||
|
и |
[?.], стр.ІЗ'-і-ІЗб. |
|||||
|
Для |
разных |
котлов |
по |
|||
|
размерам |
будет |
и разная |
||||
|
характеристика уплотни |
||||||
|
теля |
щепы. |
|
|
|
||
|
Обозначения: |
|
|
||||
|
|
к - радиус парового |
|||||
|
коллектора |
расположе |
|||||
|
ния |
сопел ; |
/?», - радиус |
||||
|
парового |
кольца; |
|
||||
|
|
/г,- радиус котла при |
|||||
|
встрече |
струи |
пара |
со |
|||
|
стенкой |
котла; |
|
||||
|
|
|
И - |
ра> оголние |
от |
||
|
плоскости |
парового |
коль- |
||||
|
- ца до плоскости распо |
||||||
|
ложения сопел ; t - |
||||||
|
расстояние |
от |
плоскости |
||||
|
встречи |
паровой струи |
|||||
|
|
с котлом до |
плоскости |
||||
|
расположения |
сопел. |
Рис.22. Расчетная схема парового уплотни теля щепы
• О “
Струя пара направляется так, что образует в совокупности одвепв*;
лоотний |
гиперболоид . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Данными |
являются: |
{?, |
R n ; |
R H |
, / |
и определяют ^ |
>У»^ > |
||||||
Из рис.видно |
tW |
- ее _ </•&■£ |
- |
Vit |
• |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
</ |
' |
W |
" |
V |
|
|
|
|
|
|
5 Ъ - H f â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
HijJ, = |
R |
|
Cvi<f- |
R <U&y |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
H r . |
c^sV _ . |
2 &ot, |
|
■ R ^ R . s fn^. |
Sihfz |
||||||||
*=*, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
d |
ß* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CosV= /- - r |
|
~ ■ .^ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
У |
|
R* |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Проанализируем одно- , |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
полостннй |
гиперболоид« |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ѵ |
. |
Ц |
|
.£^-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о * |
|
ёл |
|
“ с а |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
определим а, 8, |
С і |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
5 = |
о. j e L |
i ; =І . |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а 2 |
8" . |
|
|
|
|
|
|
|
|
а = # = К„; |
|
х Ъ 72 =/?*_ |
-это уравнение окружно сти.
Уравнение однополоотвого гиперболоиде пере
пишем так: |
|
|
* * * 1 г |
2*- |
, |
й ? |
7 Г |
5 * , |
определим С для случая, когда 2 = Н
* £ ц х £ ~ - |
1+ % ? |
ЯГ |
сА |
т при |
л? =■ Я |
Х2+у? = к* , СІЯЛО <ШТЬ
Л |
9 |
- |
Ь |
сZг- Н' |
t |
X, |
|
І |
А -- 1 |
И ■Rn |
|||||
с* |
' |
R* |
R |
-і |
R - fL' |
||
|
|
|
|
R? |
|
|
|
Для плоскости встречи гиперболоида с котлом |
jE=H{ і |
||||||
H+ II, |
= ij |
|
........ |
|
/?* |
|
|
|
|
получаем |
' |
- і |
|
||
|
|
|
|
|
С |
|
|
формула аналогична,только вместо Н — II, ; R-~R,K |
|||||||
н ' - f l L _/) W V ‘ - - ^ A V - |
|
R1- Я * V |
"a L |
||||
1 "( f?* |
7 |
f?1- r T |
" Ra_ |
|
R / r W |
||
|
|
|
|
|
|
|
’Y ' |
Отсюда определяем Ht
L = Н.+П , подставим их значение:
/ - & - |
I ( X * - R * Y k - |
|
_ ft- |
к^Ь |
|
^ ~ |
+ |
|
|
' |
|
отсюда |
|
|
|
|
|
|
/?„ |
■ |
= -7=.= |
^ ’-=^- |
|
|
к у т т |
IT“1 |
|||
|
|
|
|
|
gn
Следовательно, углы наклона сопел определяются следующими парамет-
рани: Я, , / , / ? * .
-диаметр расположения оси сопел /диаметр парового коллек тора/. Размер выбирается конструктивными соображениями так,чтобы было возможно под горловиной стационарно установить паровой уплот нитель щепы и обеспечить доступ в котел для осмотра и ремонта.
диаметр парового кольца, выбирается так, чтобы получилось яффективное разбрасывание щепы.
- ПС -
:>ти диаметры разные: Например, для Свенсена:
2 R |
= 'Ю0 uu ; |
2 |
= 350 им , |
|
Знсо-Гутцайт |
|
|
j R |
= 730 ; |
2к\ |
=515. |
Однако эти размеры следует в каждом отдельном случае устанавли вать отдельно в зависимости от конструкции котла. Следует прини мать /\„=(0,5t 0,fi)/?r , где f?T - радиус направляющей труоы щепы из бункера в котел.
Расчет сопла парового уплотнителя
В паровых уплотнителях целесообразно применять сопла типа Яеваля, т.к. в этих соплах используется полностью кинетическая энергия пара. Причем процесс происходит адиабатически.
Расход пара на уплотнение составляет 0,15 + 0,20 т на тонну целлю лозы. При этом часть энергии пара превращается в кинетическую /энергию/ и расходуется на уплотнение щепы /до 30г-35#/. Значитель но большая часть энергии'пара используется на повышение температу
ры щепы, |
которая |
по наблюдениям |
после загрузки составляет 75-80°С |
||||
и. таким образом, |
тепло используется для варки. Следовательно/ |
||||||
(л =/0,І5 - 0,20/« |
т, |
|
|||||
« - количество |
в т. целлюлозы |
с одной варки котла. |
|||||
|
|
|
/* |
|
|
|
|
G |
|
“ ~гг~ |
, |
где |
П - число сопел /до 28 шт./. |
||
|
*чч |
'I |
|
|
\ |
|
|
Pj = 2,5 |
♦ 3,5 |
ати давление па^эіа в паровом кольце. |
|||||
= /0,02*1,03/ ата - давление |
в котле. |
||||||
Скорость |
истечения через отверстие |
||||||
|
|
|
|
|
С = |
9/, S3 У 4- ijt ‘ , |
|
при давлении в горловине, где |
«О^ТУР^про» , |
исходит максимальная скорость |
истечения пара и, стало быть,.мак-; |
||||
симальный |
расход пара. |
|
|
|
|
с*я= 91,531/і,- i j |
, |
|
где |
і, " ікр ,° (ккал/кГ), |
|
Теплосодер |
іие пара определяются |
по |
дичграмме |