книги из ГПНТБ / Рябов П.И. Передвижные паровые котлы

где s— толщина стенки днища, мм;

d — внутренний диаметр приварного днища или диаметр окружности центров болтовых отверстий, мм;

р расчетное давление среды, кГ1см2; з— допускаемое напряжение, кГ!мм2;

С — прибавка к расчетной толщине, принимаемая рав­ ной 1 мм;

k — коэффициент, принимаемый равным: для днищ, привариваемых в стык, — 0,25, для днищ, прикреп­ ленных болтами, — 0,18.

Радиус закругления плоского отбортованного днища принимают равным или в 2—2,5 раза большим толщины стенки.

Высота борта (расстояние от оси сварного стыкового шва до начала закругления) в выпуклых и плоских отбор­

тованных днищах должна быть не меньше 25 мм.

Плоские неотбортованные днища—самые простые в из­ готовлении, самые тяжелые. Значительная толщина плоско­

го днища, превышающая в 2—3 раза расчетную толщину стенки барабана, не обеспечивает надлежащего качества сварных соединений, выполненных газосваркой. Поэтому такие днища в передвижных паровых котлах применяются в редких случаях (при низком давлении пара).

Толщина плоского днища, вваренного в барабан (рис.

12-5), рассчитывается по формуле (12-18); при этом коэф­ фициент k принимается равным 0,5.

Наличие анкерной связи, препятствующей прогибу, по­ зволяет значительно уменьшить толщину плоского днища

барабана. Однако при этом способе крепления оба днища должны быть приварены, что исключает возможность до­ ступа в барабан.

Наименьший диаметр приварной связи определяется по

272

Съемные днища (крышки) цилиндрической формы, при­ меняемые в паросборных барабанах (коллекторах), где необходимо периодически иметь доступ для очистки или

ремонта труб, изготовляют плоскими или выпуклыми. Рас­ чет их производят по соответствующим формулам для днищ.

Прямоугольные камеры и крышки, под­ верженные внутреннему давлению. В неко­

торых конструкциях передвижных паровых котлов в ка­ честве коллекторов используются прямоугольные камеры (рис. 12-6), сваренные из профильного проката (угловой

ишвеллерной стали). Толщина стенки такой камеры опре­

деляется по напряжениям, возникающим в углу камеры,

инапряжениям в наиболее слабом сечении (диаметр рас­

положения болтовых отверстий, сварной продольный шов, середина наибольшей стороны). Для исполнения принима­

21 — ширина в свету стороны, перпендикулярной рассчитываемой, мм;

принимается в соответствии с указанием, сделанным выше. Расчетную температуру стенки прямоугольной камеры

принимают, руководствуясь табл. 12-5.

274

Внутренний радиус закругления камеры должен быть не меньше 6 мм.

В конструкциях передвижных паровых котлов следует избегать прямоугольных камер ввиду значительного ве­ са их.

Толщину стенок прямоугольных крышек, закрепленных болтами по всему периметру, определяют по формуле

[мм], (12-27)

а— расчетный предел прочности стали при растяжении при Z = 20°C.

Плоские стенки котлов и трубные решет- ,к и. Плоские стенки передвижных паровых котлов, подвер­ женные внутреннему давлению, должны укрепляться тем

или иным способом. В противном случае толщина стенки

будет большой, что приведет к значительному увеличению веса котла.

Толщина плоской стенки котла, укрепленной равномер­ но распорными связями или анкерными болтами, опреде­

ляется по следующей формуле:

редвижных паровых котлах дымогарного типа, должны обладать достаточной жесткостью. Жесткость необходима особенно при развальцовке труб, когда даже незначитель­ ная разность прогибов решетки в центральной части и по краям ее может .привести к большим напряжениям сжа­ тия, растяжения и ^изгиба труб. С точки зрения равномер­ ности распределения напряжений и компактности решет­ ки с шахматным расположением дымогарных труб выгод­ нее решеток с коридорным расположением труб. Шаг между трубами устанавливается из теплового расчета кот­ ла, а также с учетом требования в отношении надежной развальцовки труб.

Расчетом трубной решетки определяют:

1)толщину трубной решетки, необходимую для надеж­ ной развальцовки дымогарных труб;

2)удельное вырывающее усилие концов дымогарных

труб;

3)напряжение на изгиб материала трубной решетки

276

Толщина трубной решетки, обеспечивающая надежную развальцовку дымогарных труб диаметром 38—10'0 мм,

В практике изготовления передвижных паровых котлов

предпочитают вварку труб в решетки одинарным валико­ вым швом. Тонкостенные трубы ввариваются газосваркой,

толстостенные—электросваркой. При вварке труб толщина трубной решетки может быть уменьшена в сравнении с тол­ щиной, рассчитанной по формуле (12-31). В этом случае проверка толщины трубной решетки на изгиб является обязательной. Для определения напряжения от изгиба ма-

277

360; 1—0,7 — ,(—)

<’ е Д е J

где 7?и — напряжение на изгиб, кГ[мм2', р — расчетное давление, кГ)см2',

dK — наружный диаметр дымогарной трубы, мм\ s — толщина трубной решетки, мм',

е— сторона квадратного поля, мм, образованного че­ тырьмя соседними трубами, или среднеарифмети­ ческая величина (см. рис. 12-7), т. е.

278

Толщина трубной решетки, предназначенной для вварки

стве своем представляют собой сварные конструкции. Кле­ паные котлы встречаются очень редко п не имеют никаких

преимуществ перед сварными, не говоря уже о том, что они значительно тяжелее.

Выполнение сварных соединений деталей позволяет ор­

ганизовать массовое производство передвижных паровых котлов при наличии несложного оборудования. Сварные соединения (швы) должны выполняться в соответствии с Правилами Котлонадзора. Эти Правила разрешают при­ менять все виды сварки, которые обеспечивают высокое ка­ чество сварных соединений.

Газосварочная проволока и металлические электроды,

служащие для выполнения сварных соединений котлов,

должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТ. При конструировании деталей передвижного парового

котла и их сварных соединений необходимо стремиться к тому, чтобы швы не подвергались действию изгибающих

усилий, находились вне зоны непосредственного воздей­ ствия пламени или газов с температурой свыше 700° С, не имели отверстий для присоединения арматуры, трубопро­

водов и т- п., а также были доступны для подварки. Применяемые типы сварных швов зависят от конструк­

ции деталей, толщины стенки и способа сварки. Большин­ ство сварных соединений в передвижных паровых котлах выполняют в виде односторонних швов в стык.

Допускаемое напряжение при расчете сварных швоз устанавливают в зависимости от предела прочности на­ плавленного металла шва. Коэффициент прочности прини­ мают согласно указаниям, сделанным выше.

Истинное напряжение в продольном шве корпусов и

279

Разрывающее усилие, действующее на поперечный шов

барабана (днища),

Н=^р[кГ]. (12-39)

изготовляют в виде колец, согнутых из полосового или уг­ лового проката и приваренных к обечайке барабана. Пло­ ские фланцы, изготовляемые из полосового проката, тре­ буют токарной обработки. Фланцы, согнутые из углового проката, обтачивать необязательно. При выборе размеров плоских фланцев следует руководствоваться государствен­ ными стандартами и ведомственными нормалями.

280

Фланец следует рассматривать как консольную балку

идля Ст. 2 и Ст. 3 равным 1 200—1 500 кГ[смг.

Усилие, действующее на фланец, стремится оторвать крышку от барабана. Его определяют по формуле

Однако для обеспечения необходимой плотности про­ кладки удельное давление на нее должно превышать в 2—

до оси болта, см.

281