《鍋爐設(shè)計中的強度計算案例綜述》2100字

鍋爐設(shè)計中的強度計算案例綜述在鍋爐的內(nèi)部，受壓原件必須具備一定的韌性以承受壓力以及高溫環(huán)境下所帶來的影響。因此，我們需要保證在鍋爐中的受壓原件能夠在這種惡劣的環(huán)境條件下具備足夠的強度，假如在鍋爐內(nèi)部的受壓元件不能在運行的過程中抵抗住惡劣條件的影響，會產(chǎn)生不可預(yù)料的后果，所以我們要進行鍋爐受壓元件的強度校核計算以此保證在運行過程中的安全。1.1鍋筒強度計算1.1.1上鍋筒強度計算上鍋筒強度計算見表4-1。表4-1上鍋筒強度計算序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1鍋筒內(nèi)徑Dnmm設(shè)計數(shù)據(jù)11502鍋筒壁厚smm設(shè)計數(shù)據(jù)163額定壓力PeMPa設(shè)計數(shù)據(jù)1.54上鍋筒至鍋爐出口壓降△PzMPa―05液柱靜壓力△PszMPa上鍋筒為006鍋筒工作壓力PgMPa1.57安全閥低位開啟壓力△PaMPa0.068計算壓力PMPa1.569材料——選用20g10鍋筒計算壁溫tbj℃取用25011基本許用應(yīng)力[σ]jMPaGB/T9222-2008表112512修正系數(shù)η—GB/T9222-2008表30.9513許用應(yīng)力[σ]MPa116.3514互不影響孔距t0mm365.24A區(qū)縱向節(jié)距tmm設(shè)計數(shù)據(jù)115橫向節(jié)距t′mm82.53續(xù)表4-1續(xù)表4-11.1.2上鍋筒有孔封頭的強度上鍋筒有孔封頭的強度見表4-2。表4-2上鍋筒有孔封頭的強度序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1材料——選用20g2內(nèi)徑Dnmm設(shè)計數(shù)據(jù)12003壁厚smm設(shè)計數(shù)據(jù)164計算壓力PMPa查上鍋筒強度計算表1.6645計算壁溫tbj℃取用2506基本許用應(yīng)力[б]jMPaGB/T9222-2008表11257修正系數(shù)η—GB/T9222-2008表318許用應(yīng)力[б]MPa1259人孔最大直徑dmm設(shè)計數(shù)據(jù)40010減弱系數(shù)ψ—0.6711封頭內(nèi)高hnmm30012形狀系數(shù)Y—113理論計算壁厚Slmm12.1014附加壁厚Cmm2.2115最小許用壁厚Sminmm11.3116取用壁厚SmmS1617封頭有效壁厚Symm13.7918實際減弱系數(shù)ψs—0.58續(xù)表4-2序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值19系數(shù)β—1.0220屈服極限бsMPaGB/T9222-2008表121521允許最高水壓實驗壓力PswMPa2.5122水壓實驗壓力PsMPa2.0823封頭幾何尺寸校核hn/Dn—0.25Sy/Dn—0.01d/Dn—0.33結(jié)論：封頭幾何尺寸校核合格1.1.3下鍋筒強度計算下鍋筒強度計算見表4-3。表4-3下鍋筒強度計算續(xù)表4-31.1.4下鍋筒封頭強度計算下鍋筒封頭強度計算見表4-4。表4-4下鍋筒封頭強度計算序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1材料——選用20g2內(nèi)徑Dnmm設(shè)計數(shù)據(jù)10003壁厚smm設(shè)計數(shù)據(jù)184計算壓力PMPa1.7085計算壁溫tbj℃取用2506基本許用應(yīng)力[б]jMPaGB/T9222-2008表11257修正系數(shù)η—GB/T9222-2008表318許用應(yīng)力[б]MPa1259人孔最大直徑dmm設(shè)計數(shù)據(jù)42010減弱系數(shù)ψ—0.5811封頭內(nèi)高hnmm25012形狀系數(shù)Y—113理論計算壁厚Slmm11.9214附加壁厚Cmm2.19215最小許用壁厚Sminmm11.11216取用壁厚SmmS1817封頭有效壁厚Symm15.80818實際減弱系數(shù)ψs—0.43519系數(shù)β—1.03220屈服極限бsMPaGB/T9222-2008表121521允許最高水壓實驗壓力PswMPa2.54122實際水壓實驗壓力PsMPa2.13523封頭幾何尺寸校核hn/Dn—0.25Sy/Dn—0.016d/Dn—0.42結(jié)論：封頭幾何尺寸校核合格1.2集箱強度計算1.2.1前后集箱強度計算前后集箱強度計算見表4-5。表4-5前后集箱強度計算序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1集箱外徑Dwmm設(shè)計數(shù)據(jù)2192壁厚Smm設(shè)計選取63額定壓力PeMPa設(shè)計數(shù)據(jù)1.64液柱靜壓ΔPszMPa0.0695集箱工作壓力PgMPa1.6696安全閥低位開啟壓力ΔPaMPa0.0647計算壓力PMPa1.7338材料——選用20g9集箱壁溫tbj℃GB/T9222-2008表5(tbj=tj+110)30310基本許用應(yīng)力[б]jMPaGB/T9222-2008表111211修正系數(shù)η—GB/T9222-2008表30.912許用應(yīng)力[б]MPa100.813縱向節(jié)距tmm設(shè)計數(shù)據(jù)13014孔徑dmm設(shè)計數(shù)據(jù)5415縱向減弱系數(shù)ψ—0.584616最小減弱系數(shù)ψmin—{ψ}0.584617理論計算壁厚S1mm3.2718系數(shù)A—GB9222-88表100.1819附加壁厚Cmm1.0920最小許用壁厚Sminmm1.3621取用壁厚Smm622有效壁厚Symm1.9123實際減弱系數(shù)ψs—0.3924最大允許開孔直徑[d]mm70.5225系數(shù)β—1.04續(xù)表4-5序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值26屈服極限бsMPaGB/T9222-2008表121527允許最高水壓實驗壓力PswMPa3.1428水壓實驗壓力PsMPa2.17結(jié)論：ψs<ψmin，β<1.5，S>Smin，d<[d],強度合格1.2.2側(cè)集箱強度計算側(cè)集箱強度計算見表4-6。表4-6側(cè)集箱強度計算序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1集箱外徑Dwmm設(shè)計數(shù)據(jù)2192壁厚Smm設(shè)計選取63額定壓力PeMPa設(shè)計數(shù)據(jù)1.64液柱靜壓ΔPszMPa0.0695集箱工作壓力PgMPa1.6696安全閥低位開啟壓力ΔPaMPa0.0647計算壓力PMPa1.7338材料——選用20g9集箱壁溫tbj℃GB/T9222-2008表5(tbj=tj+110)30310基本許用應(yīng)力[б]jMPaGB/T9222-2008表111211修正系數(shù)η—GB/T9222-2008表30.912許用應(yīng)力[б]MPa100.813縱向節(jié)距tmm設(shè)計數(shù)據(jù)13014孔徑dmm設(shè)計數(shù)據(jù)5415縱向減弱系數(shù)ψ—0.5816最小減弱系數(shù)ψmin—ψ0.5817理論計算壁厚S1mm3.2718系數(shù)A—GB9222-88表100.18續(xù)表4-6序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值19附加壁厚Cmm1.0920最小許用壁厚Sminmm1.3621取用壁厚Smm622有效壁厚Symm1.9123實際減弱系數(shù)ψs—0.3924最大允許開孔直徑[d]mm70.5225系數(shù)β—1.0426屈服極限бsMPaGB/T9222-2008表121527允許最高水壓實驗壓力PswMPa3.1428水壓實驗壓力PsMPa2.17結(jié)論：ψs<ψmin，β<1.5，S>Smin，d<[d],強度合格1.3安全閥排放能力計算安全閥排放能力計算見表4-7。表4-7安全閥排放能力計算序號名稱符號單位計算公式及來源數(shù)值1額定輸出熱量Dkg/h設(shè)計給定150002額定壓力PeMPa設(shè)計數(shù)據(jù)1.63安全閥最大開啟壓力PMPa1.6964安全閥數(shù)量n—設(shè)計選取25排氣系數(shù)C—選取0.246蒸汽比容修正系數(shù)K—17安全閥直徑djmm47.948取用直徑Dejmm—509安全閥公稱直徑dmm選取通徑50mm管子5010安全閥提升高度hmm12.511安全閥排氣面積Amm2392512安全閥實際排氣能力Ekg/h16315.44結(jié)論：E=16315.44>1