Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.2 Mб
Скачать

Рвс.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

- 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

~

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

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/

=/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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ