Котел ТГМП-87. записка. 1. Исходная схема трубопроводной системы и её описание 6

• Название: 1. Исходная схема трубопроводной системы и её описание 6
• Анкор: Котел ТГМП-87
• Дата: 19.11.2021
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: записка.docx
• Тип: Документы; #276578
• страница: 4 из 10

6. Характеристика выбранной стали из программы «STEEL»

Используя прикладную программу «STEEL» определяем следующие параметры выбранного материала трубопровода – Стали 20:
Расчетный ресурс: 100000 ч;

Тип стали: Ст.20;

Температура, град. С: монтажа 400, рабочая 420;

Характеристики стали:

модуль упругости для рабочего состояния :



модуль упругости для холодного состояния



допускаемое напряжение для рабочего состояния



допускаемое напряжение для холодного состояния



коэффициент линейного расширения



коэффициент усреднения компенсационного напряжения



коэффициент релаксации компенсационного напряжения:



коэффициент ползучести металла:

.

7. Подготовка исходных данных для расчета на прочность трубопроводной системы по прикладной программе «АСТРА»

Для выполнения проверочного расчета трубопровода в прикладной программе «АСТРА-Т» заполняем необходимые данные в исходный файл.

Номер расчета. Вводим «1», т.е. полный расчет с выбором упругих опор.

Число участков. Вводим «1».

Число узлов. В рассматриваемом примере узлов (мест разветвления трубопроводной системы) нет, поэтому вводим «0».

Количество приближений при выборе упругих опор .

Коэффициент перегрузки

Задаваемое изменение нагрузки на упругую опору при переходе из рабочего состояния в холодное, %: принимаем 35%.

Условная жесткость упругих опор

Коэффициент запаса по нагрузке упругих опор

Признак выбора отраслевой нормали подбора пружин Так как пружины подбираются по ОСТ (указано в задании), приравниваем .
7.1 Таблица «Общие данные»
1. Начало участка, NAU =1.

2. Конец участка, КOU=2.

3. Число отрезков, Z0=22. Определено при формализации схемы трубопровода по схеме.

4. Расчетное внутреннее давление, P_раб, кгс/см²: Р=24,4 кгс/см² - из задания на курсовое проектирование.

5. Модуль упругости для рабочего состояния, Е_р, кгс/см² по программе STEEL:

ЕР= кгс/см².

6. Модуль упругости для холодного состояния, Е_х, кгс/см² по программе STEEL:

ЕХ= кгс/см².

7. Допускаемое напряжение для рабочего состояния, _p, кгс/см² по программе STEEL:

GR=790 кгс/см².

8. Допускаемое напряжение для холодного состояния, _х, кгс/см² по программе STEEL:

GX=1470 кгс/см².

9. Допускаемая амплитуда напряжения для прямолинейных труб, [_а]^пр, кгс/см², при числе нагружений N=1500 циклов по [2, рис.5.1]:

GAP=3000 кгс/см².

10. Допускаемая амплитуда напряжений для криволинейных труб, [_а]^кр, кгс/см², при числе нагружений N=1500 циклов по [2, рис.5.1]:

GAK= 4500 кгс/см².

11. Равномерно распределенная нагрузка q₁, q₂, q₃, кгс/см².Она вызвана весом трубопровода на 1 см его длины в проекциях на оси координат соответственно X₁, X₂, X₃. Вес трубопровода направлен вниз, поэтому проекции на оси X₁, X₂ отсутствуют т.е. q₁=q₂=0.Нагрузку q₃ определяем следующим образом:

q₃=q_тр+q_ср+q_изол,

где q_тр – вес 1 см собственно трубы, кгс/см, [1, стр.17]:
,

где _с=7,85·10^-3 кгс/см³ – удельный вес стали (по [1, стр.17]):
кгс/см

q_ср – вес среды, кгс/см, [1, стр.17]:

,

т.к. среда-пар.

q_изол=0,75кгс/см – вес тепловой изоляции в расчете на 1 cм длины по [2, табл.7.2]:

кгс/см.

Значит,

Q = -1,72 кгс/см.

12. Расчетная разность температур, t_H, °С. Это разность между рабочей температурой и температурой наружного воздуха t₀=20 °С:

.
13. Коэффициент линейного расширения, , 1/°С, по программе STEEL:

BETA=13,7·10^-6 1/°С.


14. Номинальный наружный диаметр трубы D_н=32,5 см.

15. Номинальная толщина стенки трубы S=1,3 cм.

16. Допуск на утонение стенки трубы С₁=0,13 см. Он показывает возможность изготовления трубы на заводе с несколько более тонкой стенкой, чем требуется. Обычно "С₁" принимается в размере 10% номинальной толщины стенки трубы.

17. Коэффициент прочности поперечного сварного стыка, _и по [2, табл. 4.9]: FIU=0,9.

18. Коэффициент прочности продольного сварного стыка, _ по [2, табл. 4.8]: FI=1.

19. Коэффициент усреднения компенсационных напряжений, а также показатель ползучести учитывают влияние ползучести металла, кото­рое становится заметным лишь при расчетной температуре свыше 370°С. T.к. у нас температура 420°С, то X1=0,540.

20. Показатель ползучести металла, M=5,45 по программе STEEL.

21. Коэффициент релаксации компенсационных напряжений, DЕLM=0,825 по программе STEEL.

22. Начальная эллиптичность сечения криволинейной трубы, А=3%.
7.2 Таблица «Координаты»
Таблица задаёт «геометрию» трубопровода. Помещаем систему координат в сечение №0 формализованной схемы трубопровода и производим подсчёт.

Результаты :

X1=9*0,-250,0,-690,0,2*-690,0,-690,-490,0,4*-290,

X2=6*0,160,0,2*210,0,210,0,2*550,0,2*550,0,550,1121,1170,1220,

X3=0,100,149,300,0,2*320,0,2*320,0,320,100,0,100,0,2*-510,0,4*-510,

R=5*0,32.5,2*0,32.5,2*0,32.5,0,32.5,2*0,32.5,2*0,32.5,3*0,

Заполнение таблицы заканчивается последним сечением.