16. Расчёт на прочность

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

1 точка

2 точка

Расчет

Результат

Расчет

Результат

Диаметр и толщина стенки

d_нархδ

мм

по расчёту КПП выходной ступени

-

42х5

-

42х5

Материал

принимаем

-

12Х1МФ

-

12Х1МФ

Среднее давление в ступени

p

кгс/см²

по расчёту КПП выходной ступени

-

134,5

-

139,8

Энтальпия пара на входе

i^/

кДж/кг

i^/=i₈

-

3117,44

-

3117,44

Энтальпия пара на выходе

i^//

кДж/кг

i^//=i₉

-

3392

-

3392

Перепад энтальпии на ступень

∆i

кДж/кг

i^//- i^/

3392-3117,44

274,56

3392-3117,44

274,56

Перепад энтальпии до точек

∆i

кДж/кг

принимаем

-

274,56

274,56/2

137,58

Локальная температура пара

t_лок.

⁰С

по таблица ХХV [11]

-

580

-

470

Локальная энтальпия пара

i_лок.

кДж/кг

i^/+∆i

3117,4+274,56

3392

3117,4+137,28

3254,72

Локальная температура газов

ν_лок.

⁰С

ν^/-(ν^/-ν^//)

-

893

893-(893-724)

724

Коэффициент неравномерности тепловосприятия элемента

η_ш

-

по таблице IV-6 [11]

-

1,0

-

1,0

Коэффициент неравномерности тепловосприятия разваренной трубы

η_т

-

по таблице IV-6 [11]

-

1,3

-

1,3

Коэффициент гидравлической развёртки

ρ_т

-

принимаем

-

0,97

-

0,97

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

1 точка

2 точка

Расчет

Результат

Расчет

Результат

Максимальная энтальпия пара

i_max

ккал/кг

i^/+(η_кη_т/ρ_т)∆i

3117.44+(11,3/0,97)274,56

3393

3117,44+(1,1,3/0,97)137,28

3256

Максимальная температура пара

t_max

⁰С

по таблица ХХV [11]

-

600

-

490

Превышение максимальной температуры

∆t

⁰С

t_max- t_лок.

600-580

20

490-470

20

Отношение диаметров

β

-

d_н/d_вн

42/32

1,3125

42/32

1,3125

Коэффициент загрязнения

ε

м²⁰С/

/кВт

принимаем

-

0,0013

-

0,0013

Коэффициент теплопроводности металла

λ_m

Вт/

/м²

по таблице IV-I [11]

125

125

Критерий Био

Bi

-

dα₂/2βλ_m

0,0423465/(21,31251251000)

0,31

0,0423465/(21,31251251000)

0,31

Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке

α₁

Вт/

/(м²⁰С)

по расчёту КПП выходной ступени

-

239

-

239

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

α₂

Вт/

/(м²⁰С)

по расчёту КПП выходной ступени

-

2400

-

2400

Коэффициент растечки

μ

-

по приложению IV п. 17 номограмме 42 [11]

-

1,0

-

0,895

Локальный тепловой поток

q_л

Вт/

/м²ч

[η_шη_т(ν_лок.-t_лок.)]/

/[βμ((2δ/λ_m(1+β))+1/α₂)+1/α₁+0,25ε]

[1,01,3(839-580)]/

/[1,31251((20,005/125(1+1,3125))+1/

/2400)+

+1/239+0,250,0013]

1222

[1,01,3(724-470)]/

/[1,31251((20,005/125(1+1,3125))+1/

/2400)+

+1/239+0,250,0013]

911

Температура стенки трубы

t_ст.

⁰С

t_лок.+∆t+q_лβμ(δ/(1+β)+1/α₂)

580+20+12221,31251,0

(0,005/(1+1,3125)+1/2400)

604

470+20+9111,31250,895

(0,005/(1+1,3125)+1/2400)

497

Номинальное допустимое напряжение

_доп

кгс/мм²

по таблице 1.5.1. [10]

-

4,6

-

5,4

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

1 точка

2 точка

Расчет

Результат

Расчет

Результат

Толщина стенки трубы

s

мм

pd/(200 _доп.+p)

134,542/(2004,6+134,5)

5,4

139,842/(2005,4+139,8)

4,6