Главная » 2011»Февраль»5 » Схема напряжений в стенке цилиндрического элемента при расчете элементов котла на прочность.
20:57
Схема напряжений в стенке цилиндрического элемента при расчете элементов котла на прочность.
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛА Расчет на прочность элементов котла, работающих под давлением рабочей среды, имеет целью определить необходимую толщину стенки элемента или допускаемое в нем давление в зависимости от температуры. Элементы котла, работающие под давлением рабочего тела, — барабаны, коллекторы, поверхности, нагрева — выполняют в виде цилиндрических конструкций и из труб. В этих элементах имеют место внутренние напряжения — остаточные, и температурные и внешние, возникающие под действием давления рабочего тела, его массы и собственной массы элемента. Остаточные напряжения, возникающие в процессе изготовления элемента, ликвидируются перед его монтажом термической обработкой. Температурные напряжения в стенках обогреваемых деталей вызываются перепадом температур по толщине стенки детали или по ее периметру. Предотвращение значительных перепадов температур по толщине стенки и соответственно высоких температурных напряжений достигается ограничением толщины стенки и конструктивными и режимными мероприятиями, обеспечивающими минимальные перепады температур в стенке. Исходя из указанных положений основной нагрузкой, по которой должна определяться толщина стенки элемента котла, принято давление рабочей среды. Дополнительные внешние нагрузки, осевые усилия, изгибающие и крутящие моменты, действующие на элемент, в частности нагрузки от собственной массы, регламентируются их предельными значениями и учитываются снижением общего запаса прочности. В частности, для постоянных внешних нагрузок принято снижение запаса прочности на 10 %. В основу методов расчета элементов котла на прочность положен принцип оценки прочности по предельной нагрузке. В стенке цилиндрического сосуда или трубы, являющихся основными конструктивными формами элементов котла, находящихся под давлением рабочей среды, главными являются напряжения окружные силы, осевые Оа и радиальные а, (рис. 24.3). Рис. 24.3. Схема напряжений в стенке цилиндрического элемента: а _ размеры цилиндрического элемента; б — напряжения в элементе; вырезанном из стенки; в — распределение напряжений в стенке
