Проект парового котла взамен котлов ТП-230 Томской ГРЭС-2 для работы на природном газе и мазуте

Приложение Е

(обязательное)

Расчет на прочность элементов котла работающих под внутренним давлением с использованием ЭВМ

1.Расчет на прочность  барабана котла

------------------------------------------------------------------

         Р А С Ч Е Т  Н А  П  Р О Ч Н О С Т Ь

                  барабана котла 

------------------------------------------------------------------

Барабан - необогреваемый 

Днище - эллиптическое  

Среда внутри барабана - пароводяная смесь  

Температура среды внутри барабана, C                              316.7

Диаметр барабана внутренний D, мм                               1600.00

Расчетное давление p, МПа                                         10.80

Расчетная температура стенки t, C                                 316.7

Расчетный коэфф. прочности цилиндр. части Fiц                      0.80

Материал ( марка стали )                                           22К

Допускаемое напряжение, МПа                                       126.7

Допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа                    170.0

Предельное минусовое отклонение толщины листа, мм                   5.00

Расчетная толщина стенки цилиндрической части Srц, мм        90.07

Прибавки к расч.толщине стенки С11 С12 С21 С22, мм:  0.00  0.00  1.00  0.00

Общая прибавка к расчетной толщине стенки C, мм:                   1.00

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц, мм  :               91.07

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц1, мм  :                0.00

Предельное давление для гидроиспытаний цилиндр.части Phц, МПА        14.50

Наибольший диаметр неукрепленного отверстия для цил.части, мм       292.70

Диаметр лаза в днище барабана Do, мм                             400.00

Высота эллиптической части днища h, мм                           480.00

Расчетный коэфф. прочности днища Fiдн                               0.7

Расчетная толщина стенки  днища Srдн, мм                     81.27

Номинальная толщина стенки днища Sдн, мм                           82.27

Предельное давление для гидроиспытаний днища Phдн, МПА               14.50

Наибольший диаметр неукрепленного отверстия для днища, мм           408.34

Принимаемается к установке барабан

с толщиной стенки цилиндрической части S= _95_ мм.

толщиной стенки днища                  S= _85_ мм.

 

2.Расчет на прочность экранных  труб котла

 

------------------------------------------------------------------

         Р А С Ч Е Т  Н А  П  Р О Ч Н О С Т Ь

         экранных труб котла 

------------------------------------------------------------------

Трубы прямые

Трубы обогреваемые

Среда внутри труб -  пароводяная смесь     

Температура среды, C                                              316.7

Среда снаружи труб -  продукты сгорания малосернистых топлив    

Расчетное давление, МПа                                           10.80

Диаметр трубы наружный,мм                                         60.00

Температура наружной поверхности трубы, C                         583.3

Допустимая температура наружной поверхности трубы, C              500.0

Расчетная температура стенки, C                                   450.0

Материал ( марка стали )                                          20  

Допускаемое напряжение, МПа                                        59.0

Допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа                    147.0

Предельное минусовое отклонение толщины стенки, %                  10.00

Расчетная толщина стенки прямой трубы Sr, мм                     5.03

Прибавки к расч.толщине стенки С11 С12 С21 С22, мм:  0.55  0.00  0.50  0.00

Общая прибавка к расчетной толщине стенки C, мм:         1.05

Номинальная толщина стенки Sn, мм  :                     6.08

Предельное давление для гидроиспытаний, МПА               22.74

Принимается к установке труба диаметром Da=  60 мм.

с толщиной стенки S= _6_ мм.

Толщина стенки трубы должна приниматься по Сортаменту ( Стандарту ).

 

3.Расчет на прочность коллекторов экранных труб.

------------------------------------------------------------------

         Р А С Ч Е Т  Н А  П  Р О Ч Н О С Т Ь

                  коллектора котла 

------------------------------------------------------------------

Коллектор - необогреваемый 

Днище - плоское        

Среда внутри коллектора - пароводяная смесь  

Температура среды внутри коллектора, C                           316.7

Диаметр коллектора наружный D, мм                                273.00

Расчетное давление p, МПа                                         10.80

Расчетная температура стенки t, C                                 316.7

Расчетный коэфф. прочности цилиндр. части Fiц                      0.80

Материал ( марка стали )                                          12Х1МФ

Допускаемое напряжение, МПа                                        156.7

Допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа                     173.0

Предельное минусовое отклонение толщины коллектора, %                5.00

Расчетная толщина стенки цилиндрической части Srц, мм             11.28

Прибавки к расч.толщине стенки С11 С12 С21 С22, мм:  0.59  0.00  1.00  0.00

Общая прибавка к расчетной толщине стенки C, мм:                     1.59

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц, мм  :                 12.87

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц1, мм  :                0.00

Предельное давление для гидроиспытаний цилиндр.части Phц, МПА      11.93

Наибольший диаметр неукрепленного отверстия для цил.части, мм      40.62

Коэффициент К для плоского днища  мм                                0.35

Коэффициент К1 для плоского днища  мм                               0.91

Диаметр отверстия в днище коллектора Do, мм                         0.00

Коэффициент К0 для плоского днища  мм                               1.00

Расчетная толщина стенки  днища Srдн, мм                     23.42

Номинальная толщина стенки днища Sдн, мм                           24.42

Принимаемается к установке коллектор

с толщиной стенки цилиндрической части S = __15_ мм.

   толщиной  стенки днища               S1 = _25__ мм.

 

4.Расчет на прочность змеевика КПП 2.

------------------------------------------------------------------

         Р А С Ч Е Т  Н А  П Р О Ч Н О С Т Ь

         змеевиков конвект.пароперегревателя 

------------------------------------------------------------------

Трубы гнутые

Трубы обогреваемые

Среда внутри труб -  перегретый пар

Температура среды, C                                              510.0

Среда снаружи труб -  продукты сгорания малосернистых топлив    

Расчетное давление, МПа                                           10.10

Диаметр трубы наружный,мм                                         38.00

Температура наружной поверхности трубы, C                         650.0

Допустимая температура наружной поверхности трубы, C              585.0

Расчетная температура стенки, C                                   580.0

Материал ( марка стали )                                         12Х1МФ

Допускаемое напряжение, МПа                                        47.0

Допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа                    173.0

Предельное минусовое отклонение толщины стенки, %                  10.00

Относительный радиус гибов труб                                     2.3

Торовые коэффициенты К1, К2, К3                        0.91  1.14  1.00

Овальность гибов труб, %                                            8.0

Коэффициенты формы сечения Y1, Y2, Y3                  1.00  1.00  1.00

Расчетная толщина стенки прямой трубы Sr, мм                     3.69

Расчетная толщина стенки гиба трубы, мм:                                

на внешней стороне гиба Sr1, мм                     3.36

на внутренней стороне гиба Sr2, мм                  4.20

на нейтральной стороне гиба Sr3, мм                 3.69

Прибавки к расч.толщине стенки С11 С12 С21 С22, мм:

        на внешней стороне гиба                       0.41  0.47  0.30  0.00

        на нейтральной стороне гиба                   0.41  0.00  0.30  0.29

Общая прибавка к расчетной толщине стенки C, мм:  

        на внешней стороне гиба                         1.17

        на нейтральной  стороне гиба                   1.00

Номинальная толщина стенки Sn, мм  :           

        на внешней стороне гиба                         4.53

        на нейтральной  стороне гиба                 4.69

Предельное давление для гидроиспытаний, МПА               32.71

Принимается к установке труба диаметром Da=  38 мм.

 с толщиной  стенки S= _4.5_ мм.

Толщина стенки трубы должна приниматься по Сортаменту ( Стандарту ).

    

   

5.Расчет на прочность коллектора КПП 2

    

------------------------------------------------------------------

         Р А С Ч Е Т  Н А  П  Р О Ч Н О С Т Ь

                 коллектора котла

------------------------------------------------------------------

Коллектор - необогреваемый 

Днище - плоское        

Среда внутри коллектора -  перегретый пар

Температура среды внутри коллектора, C                           510.0

Диаметр коллектора наружный D, мм                                273.00

Расчетное давление p, МПа                                         10.10

Расчетная температура стенки t, C                                 510.0

Расчетный коэфф. прочности цилиндр. части Fiц                      0.80

Материал ( марка стали )                                          12Х1МФ

Допускаемое напряжение, МПа                                        101.0

Допускаемое напряжение при гидроиспытании, МПа                     173.0

Предельное минусовое отклонение толщины коллектора, %                5.00

Расчетная толщина стенки цилиндрической части Srц, мм             16.06

Прибавки к расч.толщине стенки С11 С12 С21 С22, мм:  0.84  0.00  0.50  0.00

Общая прибавка к расчетной толщине стенки C, мм:                     1.34

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц, мм  :                 17.40

Номинальная толщина стенки цилиндр. части Sц1, мм  :                0.00

Предельное давление для гидроиспытаний цилиндр.части Phц, МПА      17.30

Наибольший диаметр неукрепленного отверстия для цил.части, мм      48.05

Коэффициент К для плоского днища  мм                                0.35

Коэффициент К1 для плоского днища  мм                               0.88

Диаметр отверстия в днище коллектора Do, мм                         0.00

Коэффициент К0 для плоского днища  мм                               1.00

Расчетная толщина стенки  днища Srдн, мм                     27.34

Номинальная толщина стенки днища Sдн, мм                           27.84

Принимаемается к установке коллектор

с толщиной стенки цилиндрической части S = ___18___ мм.

   толщиной  стенки днища               S1 = __28___ мм.