3 Розрахунок на міцність

3.1 Розрахунок камери теплоносія

Розрахунковий тиск

;

Номінальна допустима напруга при для сталі , густина

Коефіцієнти міцності для послаблюючих рядів отворів

поперечного

;

повздовжнього

;

косого напряму

,

де ; - діаметр отвору під трубу; - при коридорному розташуванні отворів.

Для розрахунку товщини стінки використовується найменший коефіцієнт:

Маса колектора

.

3.2 Розрахунок верхньої конічної частини колектора

Кут нахилу приймаємо α = 9⁰< 45⁰

Рисунок 3.1– Верхня конічна частина колектора

Розрахунковий тиск

;

Номінальна допустима напруга при для сталі густина

Поправка на корозію с = 3 мм

Коефіцієнт міцності для конічної перехідної ділянки без послаблюючих отворів і звареної рівноміцним швом приймається φ = 1

Розрахуємо товщину стінки:

3.3 Розрахунок на міцність центральної обичайки

Рисунок 3.2 – Центральна обичайка горизонтального парогенератора

Матеріал сталь 22К

Розрахунковий тиск:

;

Номінально допустиме напруження при для сталі 22К за табл.П.7 [1]

Приймаємо товщину стінки S_об = 65мм;

Добавка на корозію С = 3 мм;

Середній радіус обичайки:

Діаметр отвору для колектора d_к = 760 мм

Діаметр отвору для продувки d_пр = 97 мм

Відстань між осями отворів для колекторів з розрахунку конструктивних характеристик пучка:

- поперечна l_поп =1430 ;

- повздовжня l_повз =1430

Кути кромок отворів (рис.3.2):

 =27^о

₁ =11^o

₂ = 44^o

Характеристики отвору для колектора як еліпса, що лежить на циліндричній поверхні:

- велика вісь (гіпотенуза прямокутного трикутника PHM)

, де

- мала вісь:

Середній діаметр отворів для колектора (еліпса):

Відстань між кромками отворів для колектора та продувки

Відстань між кромками отворів для колекторів:

Перевірка, чи є ряд отворів d_к та d_пр послаблюючим рядом отворів:

l<l’ ,

отже ряд послаблюючий

Перевірка, чи є два отвори для колекторівd_кпослаблюючим рядом отворів:

l₁>l’ ,

отже ряд не єпослаблюючим.

Визначення коефіцієнта міцності φ₁ при послаблюючому ряду отворів d_к та d_пр :

- середній діаметр послаблюючих отворів:

- поперечний крок отворів по довжині дуги :

- повздовжній крок отворів:

- параметр

Розрахунковий діаметр неукріпленого отвору не повинен перевищувати допустиме значення:

Так, як d_к<d_п , то отвір необхідно укріпити штуцером з такими розмірами:

Тоді площа укріпленого перетину штуцера:

Коефіцієнт міцності:

Тоді розрахункова товщина стінки:

Прибавка до розрахункової товщини стінки: С = 0,003 м

Перевірка правильності застосування формули:

,

тому формула для розрахунку товщини стінки центральної обичайки

справедлива.

3.4 Розрахунок на міцність периферійної обичайки

Матеріал периферійної обичайки - сталь 22К

Розрахунковий тиск:

;

Номінально допустиме напруження при для сталі 22К за табл.П.7 [1]

Приймаємо товщину стінки і добавку:

, ;

Середній радіус обичайки:

Діаметр отворів паровідвідних труб:

Відстань між кромками отворів:

Мінімальна відстань між двома не послаблюючими отворами:

Перевірка, чи є два отвори для паровідвідних трубd послаблюючим рядом отворів:l<l’ , отже ряд не є послаблюючим.

Визначення коефіцієнта міцності φ при одиночному отворі для паровідвідної труби:

Параметр А:

Розрахунковий діаметр неукріпленого отвору не повинен перевищувати допустиме значення:

Отже діаметр отвору не перевищує допустиме значення

Розрахункова товщина стінки:

3.5 Розрахунок на міцність днища

Матеріал днища сталь 22К

Розрахунковий тиск:

;

Номінально допустиме напруження при для сталі 22К за табл.П.7 [1]

Мінімально допустима висота днища

Визначення коефіцієнта міцності φ при одиночному отворі для лазу:

Параметр А:

Розрахунковий діаметр неукріпленого отвору не повинен перевищувати допустиме значення:

Отже діаметр отвору лазу не перевищує допустиме значення

3.6 Розрахунок на міцність колектора паропроводу

Матеріал колектора паропроводу сталь 22К

Розрахунковий тиск:

;

Номінально допустиме напруження при для сталі 22К за табл.П.7 [1]

Визначимо необхідний діаметр колектора паропроводу:

- площа перерізу колектора паропроводу:

, де

W_п=50 - швидкість пари в колекторі

Приймаємо товщину стінки і добавку:

, ;

Відстань між кромками отворів:

Мінімальна відстань між двома не послаблюючими отворами:

Перевірка, чи є два отвори для паровідвідних трубd послаблюючим рядом отворів:

l<l’ , отже ряд не є послаблюючим.

Визначення коефіцієнта міцності φ при послаблюючій дії одного отвору паропідвідної труби:

при А  1

Розрахунковий діаметр неукріпленого отвору не повинен перевищувати допустиме значення:

Так, як d_к<d_п , то отвір необхідно укріпити штуцером з такими розмірами:

Тоді площа укріпленого перетину штуцера:

Коефіцієнт міцності:

Розрахункова товщина стінки: