Тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39 (стр. 1 из 4)
ВВЕДЕНИЕ
ЗАДАНИЕ
ЧАСТЬ I
Расчет на прочность барабана котла
Расчет на прочность днища барабана котла
ЧАСТЬ II
Расчет толщины стенки экранной трубы
Расчет толщины стенки трубы пароперегревателя
Расчет толщины стенки трубы экономайзера
Расчет на прочность коллектора экранных труб
Расчет на прочность днища коллектора экранных труб
Расчет на прочность коллектора труб пароперегревателя
Расчет днища коллектора труб пароперегревателя
Расчет на прочность коллектора труб экономайзера
Расчет днища коллектора труб экономайзера
Выводы
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Уровень технологической эффективности энергетического оборудования, которое работает в условиях действия внутреннего давления, высоком рабочей температуры, вибрационных нагрузок, термоусталости, влияния коррозионных и эрозионных процессов в значительной мере определяется правильным выбором конструкционных материалов, качеством расчетов на прочность на этапе проектирования и поверочных расчетов в условиях продолжительной его эксплуатации.
Расчетно-графическая работа позволяет закрепить теоретические знания и приобрести навыки анализа факторов, которые определяют работоспособность элементов энергетического оборудования, а также умение выбрать конструкционный материал соответственно условиям эксплуатации и выполнить расчеты на прочность элементов котлов и трубопроводов, работающих под избыточным давлением.
Все расчеты основываются на действующей нормативно-методической документации, соответственно требованиям которой выполняется выбор конструкционных материалов, разрешенных к использованию, и расчеты на прочность.
ЗАДАНИЕ
ЧАСТЬ I
Выбрать конструкционный материал и рассчитать на прочность барабан парового котла по следующим исходным данным:
· Наружный диаметр барабана Da = 690 мм;
· Рабочее давление Р = 1,7 МПа;
· Диаметр отверстий обечайки барабана d = 76 мм;
· Шаг отверстий, расположенных в один ряд t = 95 мм
ЧАСТЬ II
По исходным данным курсового проекта «Тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39» выполнить расчёт на прочность экранной трубы, коллектора экранных труб и днища коллектора; трубы пароперегревателя (ступень на выбор), коллектора труб пароперегревателя и днища коллектора; трубы экономайзера, коллектора труб экономайзера и днища коллектора; трубы рассчитать прямые.
ЧАСТЬ I
Выбор конструкционного материала проводим по Правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, потому что барабан является элементом парового котла.
Расчётное давление равно избыточному давлению в барабане(рабочему)
.Расчётная температура стенки металла барабана равна температуре насыщения котловой воды и пара(т.к. барабан является необогреваемым элементом конструкции). Температуру насыщения находим по абсолютному давлению в барабане
.Барабан парового котла изготавливается из листовой стали; он состоит из цилиндрической части - обечайки и днищ выпуклой формы. Выбор материала производим по таблице «Материалы, которые используются для изготовления котлов, пароперегревателей, экономайзеров, работающих под давлением» приложения раздела «Материалы» Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.
По
и 
выбираем марку стали и выписываем нормативную документацию на лист и на сталь.Котельная сталь: 22К.
Нормативные документы:
· на сталь: ГОСТ 5520-79; ТУ 108.1025-81
· на лист: ГОСТ 5520-79; ТУ 108.1025-81
Предельные параметры:
· температура:
;· давление: не ограничено.
Расчет на прочность барабана котла
Конструкционный расчет цилиндрической обечайки барабана котла выполняется по формуле (5,1) [4]:
Определим толщину стенки:
,где
– расчетное давление, МПа; 
– наружный диаметр, мм; 
– коэффициент прочности; 
– номинальные допускаемые напряжение, МПа; 
– прибавка к расчетной толщине стенки.Расчетная толщина стенки:
.Коэффициент прочности
определяем по [5] по формуле: 
.Номинальные допускающие напряжения
выбираем по [3] для выбранной марки стали, расчетной температуры, и наработки 
часов: 
.Прибавки определяем по [3]:
– технологическая прибавка, выбираем по нормативной документации на лист как минусовый допуск на толщину листа(10% от S): 
. 
– технологическая прибавка, учитывает утонение стенки при вальцовке листа: 
. 
– эксплуатационная прибавка, которая учитывает коррозионный износ внутренней стенки обечайки в условиях эксплуатации: 
. 
– эксплуатационная прибавка, учитывающая коррозионный износ наружной стенки обечайки; для необогреваемых деталей: 
Сумма прибавок составит:
.Определяем толщину стенки с учетом прибавок и выбираем из ряда толщин по ГОСТ толщину стенки как ближайшее большее от полученного значения:
Принимаем толщину стенки из стандартного типа ряда:
.Расчет на прочность днища барабана котла
В соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации форма выпуклых днищ для вновь изготовленных котлов должна быть эллиптической или шаровой. Отношение высоты выпуклой части днища измеренной от внутренней поверхности к внутреннему диаметру должно быть не менее 0,2. Днища рекомендовано изготовлять из одного листа. В соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации выбираем эллиптическую форму днища.
Расчет на прочность глухого днища эллиптической формы проводим по формуле [4]:
Определяем внутренний диаметр:
.Принимаем
. Номинальные допускающие напряжения составят: 
. 
, тогда 
.Прибавки составят:
; 
; 
; .Сумма прибавок составит:
. 
Принимаем толщину стенки из стандартного типа ряда:
.В правилах устройства и безопасной эксплуатации указано, что форма отверстия должна быть эллиптической формы и его размер по большей оси эллипса должен быть не менее 450 мм.
.В связи с тем, что полученное значение
превышает нормативное значение 
, рассчитываем новый внутренний диаметр обечайки барабана: