Учебная работа. Разметка отверстий на развертке барабана

Задание
Введение
Определение поперечника и количества труб барабана котельного агрегата
Прочностной расчет
Перечень литературы
Задание

Произвести разметку отверстий на развертке барабана по последующим начальным данным:
Паропроизводительность, т/ч 40
давление в барабане, кгс/см2 44
Количество труб фронтового и заднего экранов, шт. 128
количество труб боковых экранов, шт. 2х24
Рекомендуемая скорость пара, м/с 25-30
количество водоуказательных устройств, шт. 2
Сосуды неизменного уровня, шт. 4
количество предохранительных клапанов Ду50, шт. 4
количество штуцеров продувок Ду50, шт. 2
Штуцер собственных нужд Д219, шт. 1
Внутренний поперечник барабана, мм 1500
Толщина стены барабана, мм 42
Материал стены барабана Сталь 20К
Поперечник экранных труб 60х3
Поперечник опускных труб 108х4
Поперечник соединительных труб водоуказательных устройств 50х3
Поперечник соединительных труб сосудов неизменного уровня 38х3
Поперечник труб пароперегревателя 38х3
Введение
В энергетике нередко употребляется котлы с естественной циркуляцией. В этих котлах пар появляется основным образом в так именуемых экранных трубах, защищающих, не считая всего остального, огораживания котла от излучения высокотемпературной зоны топочной камеры. Пароводяная смесь из топочных экранов поступает обычно в верхний не обогреваемый барабан, где происходит сепарация воды и пара. Насыщенный пар благодаря давлению в барабане котла поступает к пользователю, а вода по не обогреваемым опускным трубам подается к нижним коллекторам топочных экранов. Подъемное движение в топочных экранах осуществляется за счет разности плотностей воды в опускных трубах и пароводяной консистенции в экранных трубах.
Определение поперечника и количества труб барабана котельного агрегата

1. Определяем поперечник и количество труб пароперегревателя из выражения:
,
Откуда:
где Д — паропроизводительность котельного агрегата, кг/с;
— удельный размер пара, м3/кг
— скорость пара, м/с
— площадь проходного сечения труб пароперегревателя, м2.
Принимаем скорость пара 30 м/с.
Определяем удельный размер пара в барабане при давлении барабане. В данном случае давление в барабане 44 кгс/см2, что соответствует:
= 0,04599 м3/кг
Получаем:
количество труб пароперегревателя находим из выражения:

Получаем:
где nn — количество труб пароперегревателя, шт.
dвн — внутренний поперечник труб, м;
Принимаем 15 труб пароперегревателя.
2. Определяем количество подъемных труб:
nпод=nбок+nфр. и задн.

где nбок — количество труб 2-ух боковых экранов, шт.;
nфр. и задн. — количество труб фронтового и заднего экранов, шт.
Из задания:
nбок = 2·24 = 48 шт.,
n фр. и задн= 128 шт.;
Получаем:
nпод = 48 + 128 = 176 шт.
3. Определение количества и выбор поперечника опускных труб:
Из выражения:
где — внутренний поперечник подъемной трубы, мм;
— внутренний поперечник опускной трубы, мм;
Принимаем 12 штук.
Прочностной расчет

1. Толщина стены барабана:
где Sk — толщина стены барабана, определенная в согласовании с нормами расчета на крепкость, мм;
С = 2 — надбавка (технологическая + эксплуатационная);
2. Коэффициент прочности барабана ц:
Из формулы для расчета толщины стены барабана, в согласовании с нормами расчета на крепкость, определим коэффициент прочности барабана ц:
где Р — расчетное давление пара, P=44 кгс/см2;
Dвн — внутренний поперечник барабана, Dвн =1500 мм;
у — допустимое напряжение, у =13,2 кгс/мм2;
, получаем:
3. Определяем продольный t и поперечный t1 шаги расположения отверстий, зная коэффициент ц.
Для продольного ряда отверстий:
откуда:
Для поперечного ряда отверстий:
откуда:
При косом расположении отверстий
;
t = 2a; t1 = 2b; m = b/a.
Разглядим положение всякого вида труб:
а) Трубы пароперегревателя.
Ранее рассчитано количество труб nn= 15 шт., O38x3 мм, размещены на оси В в один ряд.
Принимаем t = 150 мм;
Коэффициент прочности составит:
б) Трубы бокового экрана.
По заданию обозначено количество труб nбок= 2х24 шт., O60x3 мм, размещены в поперечном шаге по обе стороны оси А по краям барабана.
Принимаем t=100 мм.
Коэффициент прочности составит:
в) Трубы фронтового и заднего экранов.
По заданию обозначено количество труб nфр. и задн. = 128 шт., O60x3 мм, размещены меж осями А и Г в шахматном порядке.
Принимаем:
t = 300 мм; t1 =150 мм; a = t/2 = 300/2 = 150 мм; b = t1/2 = 150/2 = 75 мм;
m = b/а = 75/150=0,5;
Коэффициент прочности составит:
г) Опускные трубы.
Ранее рассчитано количество труб nоп = 12 шт., O108x4 мм, размещены на оси А в один ряд. Определим малое значение продольного шага:
;
Принимаем t = 300 мм, тогда коэффициент прочности составит:
д) Водоуказателъные приборы.
Имеется два водоуказательных устройства, для установки, которых нужно два отверстия в водяном пространстве и два отверстия в паровом пространстве. По вертикали отверстия размещаются строго перпендикулярно к вертикальной оси барабана, расстояние меж отверстиями 600 мм, по 300 мм от центральной оси, O50х3 мм. Отверстия размещены вдоль оси Б.
Определим коэффициент прочности для поперечного шага t1 = 600 мм:
.
е) Сосуды неизменного уровня.
Имеется четыре сосуда неизменного уровня. Четыре отверстия в паровом пространстве и 5 в водяном. Расстояние по вертикали 500 мм, по 250 мм от центральной оси, O38х3 мм. Отверстия размещены вдоль оси Б.
Определим малое Расстояние от центра последнего отверстия предохранительного клапана до центра отверстия для отбора пара t = 400 мм.
Среднее размещены на оси В.
Определим малое Перечень литературы

1. Шнуров М.Е., Каган Я.А., Барзолевский Н.М. разработка парогенераторо строения -М., 1972.
2. Леваков В.С. Базы котельного производства — М., 1986.
3. Широков С.И. Котельное Создание — М.:ГНТИ,1960.
]]>