РАСЧЕТ УСЛОВНО-УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОРЕБРЕННОЙ ТРУБЕ ОТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

1. Обозначения

1.1. Условные обозначения, принятые в формулах данного приложения, приведены в таблице.

Символ

Наименование

Единица измерения

1

2

3

L

Площадь поперечного сечения оребренной трубы

Мм2

Площадь поперечпого сечения трубы

Мм2

Fr

Площадь поперечного сечения ребра

Мм2

Tat

Средняя интегральная температура оребренной трубы

С

RpL JCp

Средняя температура по лобовой стороне трубы

С

Т

P

Средняя температура ребра в сечении 5-6

С

Tv T2,

Температура в расчетных точках оребренной трубы

С

V

Скорость изменения температуры среды

С/с

S

Отношение толщины ребра в вершине к толщине ребра в корпе

Yo

T,

Коэффициент Y0 = —ЈL~ Nda

\

It ^ С , Коэффициент С>1 = 1 — —

P -1

X

2

3

В і С вг—і Л

Ло:*рфициепт С,2 — іпр 2

Р-1 p2Bl+l р + 1 Ві-1

Е»

T^ U, V , 21пр Коэффициент с, = 1 —

3 р[7]-1

ХЛ V Ч V Р2-1 1

Коэффициент 2 п Л

Ві-1

T 2р21пр , Коэффициент = ——————————————— 1

Р2-1 1

Коэффициент Е- = —————————

Р2+1О2ВІ+1

М ВІ-1

1 2 Ві_1 Коэффициент — ® +1)Ві+1

1 + Р2 ВІ-1

Сечение 1-2:

А Л q"da-m* Г 4(1-р) \

AtEt $da 1Q-3 . 9 4(1-Ц) \ 27

Сечение 5-6:

Cf2=-a, Et(Tp-Tot).

2.2. Окружные и осевые напряжения в прямоли­нейной трубе от действия одностороннего теплового потока Т (г, ф) определяются по формулам:

, atEt q^d. lQ-3 / t С ч

Точка 1: ст =-—LJ_2LL_Ј———— (yX+L);

Ф 4(1-р) Л, V 0 3 4

Точка 2: аф = — +R,);

9 4(1-ц) \ 05 6

V2=liov-atEt(T2-Tal); Точка 5: A, =-atEt(T,-Tat).

2.3. Если по условиям закрепления экрана ореб — ренные трубы имеют возможность деформироваться, то напряжения, определенные в п. 2.1, уменьшаются на величину, определяемую термоупругим моментом:

" ‘ ‘ 128f„ X,

303

Продолжение приложения 4

Напряжения от действия термоупругого момента Мгу в расчетных точках оребренной трубы определя­ются согласно приложению 1.

2.4. Термоупругий момент на вершинах ребер труб, сваренных в мембранный экран, определяется по фор­муле

Где О — угол взаимного поворота вершин ребер от действия теплового потока; определяется по формуле

Q®d 1(Г3 0 = + (а), +ш2);

О — угол взаимного поворота вершин ребер от дей­ствия единичного момента; определяется по формуле

9 =

Et

24(l-jx2)f h 1 + 8________ D„-s^

S? 25 +0’075- s3

CDj, co2 — определяются по рисунку.

Напряжения от действия термоупругого момента Мх на вершинах ребер в расчетных точках оребрен­ной трубы находятся согласно приложению 1.

2.5. Осевые напряжения в оребренной трубе, воз­никающие от разности среднеинтегральных темпера­тур трубы Тт* и ребра Т*, определяются по формуле

Где k —

<5Я=±ка(Еи{т;-т;)У

Ft!Fat — дляребра, ! Fp/Fat — ДЛЯ трубы. Знак «минус» принимается для ребра и знак «плюс» для трубы.

3. Расчет температурных напряжений от разности температур среды между сопрягаемыми панелями или трубами

3.1. Максимальные осевые напряжения в расчет­ных точках 1,2,3 к 5 оребренной трубы определяют­ся по формуле

О? =±0,5а tElx(T2mTlm),

Где Т1т — температура среды в панели I, °С;

Т2т — температура среды в панели II, "С (Т2т > Т1т).

Знак «минус» принимается для «горячей» панели с температурой среды Т2т и знак «плюс» для «холодной», где температура среды Т.

Если площадь поперечного сечения «горячих» и «хо­лодных» панелей неодинакова, то вместо коэффициен­та 0,5 в формуле следует подставить отношение площа­дей поперечного сечения панелей оребренных труб:

F1/(Fl + F2) — для «горячих» панелей, площадь попе­речного сечения которых равна /2;

F2/(Fl + F2) ~ для «холодных» панелей, площадь по­перечного сечения которых равна fy.

При одинаковых типоразмерах оребренных труб площади поперечного сечения и F2 могут быть соот­ветственно заменены шириной панелей.

Максимальное усилие Рх в зоне стыка панелей оп­ределяется по формуле

Где р =

Р ^AtEtA Tfal Р~°’46

3, *

L.

« J

Sl+S2

TV

ТТЇ

0,056

ДТ = Т9 -г, .

2т 1т

РАСЧЕТ УСЛОВНО-УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОРЕБРЕННОЙ ТРУБЕ ОТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Номограмма для определения коэффициентов а)х исо2

Продолжение приложения 4

Знак «плюс» принимается для «горячей» панели и знак «минус» для «холодной» панели. Расчет на­пряжений от усилия Рх в расчетных точках оребрен­ной трубы должен производиться согласно приложе­нию 1.

4. Расчет температурных напряжений от неравномерного распределения теплового потока по ширине экрана

4.1. Максимальные напряжения в расчетных точ­ках 1, 2, Зи5 оребренной трубы определяются по фор­муле

Аг=±0,2а tEt{T;n-T«2),

Где Т*п , — средняя интегральная температура ме­талла оребренной трубы в середине эк­рана и в углу топки, вычисленная по q и о соответственно.

Знак «плюс» принимается для напряжений в углу топки и знак «минус» — в середине экрана. Макси­мальное сжимающее усилие Рх в середине экрана оп­ределяется по формуле

Px=^2^L(Tetl-Tat2).

M

4.2. Напряжения в расчетных точках оребренной трубы от усилия Рх определяются по формулам при­ложения 1.

5. Расчет температурных напряжений при шлаковании экранов

5.1. В пылеугольных котлах с течением времени происходит шлакование экранов с последующим сры-

Продолжение приложения 4 Вом шлака. В этом случае температура металла эк­ранных труб колеблется во времени от температуры в расчетных точках Tv Т3, Тъ до температуры среды Тт, при этом возникают тепловые удары.

Осевые и окружные (поперечные) напряжения в оребренной трубе определяются по формуле

А. ЕЛТ*

гг —— £—І

Где AT* = ■

1 — ц

Ту-Тт в точке І, Т3-Тт в точке 3, Тъ-Тт в точке 5.

6. Расчет температурных напряжений при повышении или снижении нагрузки котла

6.1. При включении и выключении горелок и по­ясов горелок, а также при повышении и снижении нагрузки котла в районе горелок возникают темпера­турные напряжения. Осевые и окружные (попереч­ные) напряжения в расчетных точках оребренной трубы определяются по формуле

„ ntEtAT*

Сг,=аф=-0,5-V———— >

1-М-

А в точке 1, где ДТ* — Д Т3 в точке 3, Д7^ в точке 5.

Окончание приложения 4 Здесь АТг, АТ3, АТь — разницы температур в рас­четных точках; определяются по разности тепловых потоков AqL, т. е. до и после изменения нагрузки.

7. Расчет температурных напряжений при водяной очистке мембранных экранов

7.1. Осевые и окружные (поперечные) напряжения в расчетных точках 1, 3, 5 оребренной трубы опреде­ляются по формуле

Z Л »

1-Р

Где АГтах — максимальная разность температур по тол­щине стенки; при скорости горизонталь­ной развертки (i)g = 0,42 рад/с принимается равной: 350 "С — для диаметра сопла 10- 20 мм; 100 С — для диаметра сопла 8 мм. При скорости горизонтальной развертки со^ = = 0,84 рад/с максимальная разность тем­ператур уменьшается вдвое.

Ваш отзыв

Рубрика: Нормы расчета на прочность стацио­нарных котлов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *