ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
Основные марки сталей, применяемых в судовом парогенераторостроении, приведены в табл. 4.
Т а б л и ц а 4
О сновны е |
м арки |
с т а л е й , |
п р и м ен яем ы х в |
судовом |
п а р о ген ер ато р о стр о ен и и |
|
Марка стали |
|
Область применения |
П редельная |
|||
|
температура |
|||||
|
|
|
|
|
|
стенки, °С |
Углеро |
10, |
20 |
Трубы испарительной |
поверхности |
500 |
|
дистые |
|
|
нагрева |
|
|
|
стали |
15К; 20К; 25К |
Коллекторы, |
трубы |
поверхностей |
500 |
|
|
|
|
нагрева |
|
|
|
|
22К |
Коллекторы, камеры и другие эле |
450 |
|||
|
|
|
менты |
|
|
|
Легиро |
24Г2 |
Коллекторы, камеры и другие эле |
450 |
|||
ванные |
|
|
менты |
|
|
|
стали |
16М |
Трубы поверхностей нагрева, кол |
510 |
|||
|
12МХ |
лекторы и паропроводы |
|
475 |
||
|
Трубы поверхностей нагрева, кол |
550 |
||||
|
15МХ |
лекторы и паропроводы |
поверхностей |
560 |
||
|
Коллекторы, |
трубы |
||||
|
12Х1МФ; |
нагрева |
|
|
570 |
|
|
Коллекторы, трубы пароперегрева- |
|||||
|
12Х2МФБ; |
телей и паропроводы |
|
620 |
||
|
12Х2МФСР |
|
|
|
|
|
Аустенит- |
Х18Н10Т; |
Коллекторы, трубы пароперегрева- |
650 |
|||
ные стали |
Х18Н12Т; |
телей и паропроводы |
|
700 |
||
|
IX14Н18В2БР |
То же |
|
|
||
§ 47. Расчет на прочность основных элементов парогенератора
Расчет на прочность основных элементов парогенераторов, рабо тающих с давлением пара 0,07 МН/м2 и более, производится по Пра вилам Регистра СССР, изложенным в «Правилах классификации и постройки морских судов» Регистра СССР, ч. X, «Транспорт», 1970 г.
Методы расчета парогенераторных элементов, приведенные в нор мах, применимы при современных способах изготовления, обычных конструкциях и нормальных условиях эксплуатации парогенерато ров. Расчет выполняют в следующем порядке:
1) определяют наибольшую рабочую температуру расчетного эле мента парогенератора;
2) по рабочей температуре выбирают соответствующую марку
стали (см. § 46); 3) производят расчет элемента парогенератора на прочность по
формулам Регистра СССР, исходя из коэффициентов запаса и допу скаемых напряжений, установленных Регистром СССР.
Расчет цилиндрического коллектора и труб парогенератора. Номи нальная толщина стенки цилиндрической части коллектора и водо грейных труб должна быть не менее чем толщина, определенная по формулам.
156
Для случая, когда номинальным является наружный диаметр D K,
S = |
p D H |
С. |
( 201) |
|
2ООф0доп + р |
||||
|
|
|
||
Для случая, когда номинальным является внутренний диаметр DB, |
||||
S = -----^ -----+ |
с. |
(20 Г) |
||
|
200срстдоп —р |
|
|
|
Расчетное давление р, по которому производят расчеты на проч ность соответствующих элементов парогенератора, принимается рав ной рабочему давлению среды. Гидростатическое давление учитывают при определении расчетного давления в случае, когда его величина более 0,05 МН/м2 (п. 2.1.2 Правил Регистра СССР). Для водяных эко номайзеров расчетное давление принимают с учетом потери давления в экономайзере и на пути от экономайзера к пароводяному коллек тору.
Коэффициент прочности сварных соединений <р в зависимости от конструкции соединения и способа сварки принимают по табл. 2.1.6.1 Правил Регистра СССР.
Коэффициент прочности ср цилиндрических стенок, ослабленных отверстиями одинакового диаметра, должен приниматься равным наи меньшему из трех следующих значений:
при коридорном расположении в продольном направлении
Ф = ^ |
(202) |
*1 |
|
и в поперечном направлении |
|
ф = 2 ^ — ^ ; |
(203) |
при шахматном порядке с равномерным расположением отверстии
|
|
Ф = п - ^ ^ - , |
(204) |
где |
d — диаметр |
отверстия, мм; /1; t%—поперечный |
и продоль |
ный |
шаг, мм; /к — |
шаг между центрами двух соседних |
отверстий |
в косом направлении, мм; п — коэффициент, определяемый по Пра вилам Регистра СССР.
Для бесшовных цилиндрических стенок, не ослабленных сварными соединениями и рядом или полем отверстий, коэффициент прочности принимается равным единице.
Допускаемые напряжения адоп определяют в зависимости от вы бранной марки стали и расчетной температуры стенки tCT по формуле
|
<?доп = 4 - |
|
(205> |
где k — характеристика прочности материала, |
МН/м2;- |
п — коэффи |
|
циент запаса прочности. |
|
|
|
Значения для |
tcl, k, п принимают по таблицам Правил Регистра |
||
СССР. Величина |
с принимается: с — 1 мм |
при s < |
30 мм; с = 0 |
при s/>30 мм. |
|
|
|
157
Расчет выпуклых днищ. Толщина выпуклых глухих днищ и днищ
с вырезами, подверженных внутреннему давлению, должна быть не менее определенной по формуле
s = РпР |
У + с, |
(206) |
400адф |
|
|
гДе У — коэффициент формы, зависящий от отношения высоты днища
к наружному диаметру и от характера |
|
ослабления, |
выбираемый из |
|||||
таблицы Правил Регистра СССР; с — прибавка, |
которая |
принима |
||||||
ется |
равной 2 мм при внутреннем давлении. |
|
|
|
|
|||
Формула (206) действительна при условии соблюдения следующих |
||||||||
соотношений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
> 0 ,1 8 ; — >0,003; |
£ B< D H |
\ |
n t n |
|
|
|
|
D u |
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначения указаны на рис. 81, а. Минимальная толщина стенки |
||||||||
стальных выпуклых днищ должна быть не менее 5 мм. |
|
|
|
|||||
Расчет тарелчатого днища. Толщина |
глухого |
тарелчатого днища |
||||||
(рис. 81, б), подверженного внутреннему давлению, должна |
быть не |
|||||||
aj |
п |
jju |
менее определенной |
по |
фор |
|||
|
|
|
муле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 p D B |
-с мм. |
(207) |
||
200сгя
5)
Рис. 81. Схема эллиптического днища
нагрузкой. Прочность соединения определенная по формуле
Тарелчатые днища допу скаются диаметром до 500 мм и рабочим давлением не более 1,5 МН/м2. Радиус кривизны днища R B должен быть не более 1,2 DB, а расстояние / не более 2s.
Проверка вальцовочных соединений. Вальцовочные соединения должны прове ряться на закреплении труб в трубных решетках осевой
обеспечивается, если величина,
200S1 ' |
( |
будет составлять не более: 15 — для соединений гладких труб, 30 — для соединений с уплотнительными канавками и 40 — для соединений с отбортовкой труб. Здесь р — расчетное внутреннее давление, МН/м2; F — наибольшая площадь поверхности соединения (вальцовочного по яска), мм2; S — толщина трубы, мм; I — длина пояска вальцовки, мм.
Для вальцовочных соединений труб длина пояска вальцовки в труб ной решетке должна быть не менее 12 мм. Вальцовочные соединения на рабочее давление выше 1,6 МН/м2 следует выполнять с уплотни тельными канавками.
158
РАЗДЕЛ |
Э К С П Л У А Т А Ц И Я С У Д О В Ы Х |
ТРЕТИЙ |
П А Р О ГЕ Н Е Р А ТО Р О В |
Глава XIV
ВОДОПОДГОТОВКА
§ 48. Питательная и парогенераторная вода
Судовые парогенераторы питают смесью конденсата и добавочной очищенной воды. Относительно небольшие потери конденсата (1—3%) пополняются свежей специально подготовленной водой.
Качество питательной и парогенераторной воды характеризуется жесткостью, сухим остатком, содержанием хлоридов, щелочным чис лом, содержанием кислорода и водородным показателем pH, характе ризующим реакцию воды (кислую или щелочную).
Под жесткостью воды понимают общее содержание растворенных в воде солей кальция и магния. Для оценки величины жесткости уста новлена единица «миллиграмм-эквивалент на литр» воды, сокращенно мг-экв/л. До 1951 г. жесткость воды в СССР оценивалась градусами жесткости (°Н). Один градус жесткости соответствует содержанию 10 мг СаО в 1 л воды. Один градус жесткости 1° Н равен 0,357 мг-экв/л. Различают временную, постоянную и общую жесткость воды. Вре менная жесткость характеризуется содержанием в воде бикарбона тов кальция Са (НС03)2 и магния Mg (НС03)2, которые при нагрева нии воды распадаются на углекислый газ и труднорастворимые, вы падающие в осадок карбонаты кальция и магния: СаС03, MgC03. Постоянная жесткость характеризуется содержанием в воде серно кислых CaS04 и MgS04 или хлористых СаС12 и MgCl2 солей кальция и магния, которые при нагревании воды не распадаются и могут быть удалены лишь методами химической очистки. Общая жесткость харак теризуется общим содержанием в воде всех солей кальция и магния.
Сухим остатком называют общее количество растворенных в воде веществ, оставшихся после испарения воды и высушивания остатка при 110° С. Сухой остаток выражают в миллиграммах на литр (мг/л). В морской воде содержится до 89% хлористых солей (NaCl, MgCl2), которые определяют соленость в градусах Брандта (°Бр). Один градус Брандта соответствует содержанию 10 мг NaCl в 1 л воды или 6,06 мг хлор-иона С1 в одном литре воды.
Щелочность характеризуется наличием в воде бикарбонатов, кар бонатов, гидратов, фосфатов металлов и выражается в мг-экв/л.
159