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3 4 5 管接头壁厚 管接头内径 S1 dn — mm mm — 给定 给定 30/222 由于S1/dn<0.19,故取30 222 0.135 S1/dn 有效加强高度 6 h h1 mm h=2.5S1和2.5S中较小值 给定 关节透车削而成，不考虑附加壁厚 75 7 8 9 10 11 12 13 管接头插入筒体深度 管接头附加壁厚 管接头有效壁厚 管接头许用应力 工作压力 管接头理论壁厚 管接头承受内压外的多余面积 锅筒筒体不考虑孔排减弱的理论壁厚 锅筒筒体承受内压外的多余壁厚 筒体在理论壁厚开孔去掉的面积 起加强作用的面积 在孔四分之一孔径范围内的加强面积 mm mm mm MPa MPa mm 30 0 30 124.39 4.202 3.81 5728.5 C1 Sy1 S1-C1 与汽包筒体材料及计算壁温相同 给定 ???1 P S01 Pdn/(2?σ?1?P) F2 S0 F3 mm2 mm 2h（Sy1-S01）+2h1Sy1 PDn/(2?σ??P) 14 24.05 15 mm2 dn（Sy-S0） dnS0 3207.9 16 17 18 F F mm2 mm2 mm2 5339.1 10186.4 8582.45 F1+F2+F3 F1+F2+F3/2 F1 校核： （1）F1+F2+F3>F，10186.4>5339.1。 （2）F1+F2+F3/2>2F/3，8582.45>3559.4。 集中下降管孔强度合格。
4.1.3相邻两孔互不影响最小节距计算
相邻两孔互不影响最小节距计算见表4-3。
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表4-3 相邻两孔互不影响最小节距计算
序号 1 2 3 4 名称 孔直径 锅筒筒体内径 锅筒筒体壁厚 相邻两孔互不影响最小节距 符号 单位 mm mm mm mm 计算公式及来源 给定 给定 给定 数值 102 1400 42 594.20 dn Dn S t0 dn+2（S?D）S
4.1.4孔桥减弱系数计算
孔桥减弱系数计算见表4-4。
表4-4 孔桥减弱系数计算
序号 名称 符号 单位 计算公式及来源 数值 Ⅱ-Ⅲ象限孔桥减弱系数 1 2 3 4 5 系数 系数 斜向节距 斜向孔桥减弱系数 斜向孔桥当量减弱系数 n K t?? — — mm — — b/a 0.7732 1.3728 490.44 0.792 1.087 1/1?0.75/(1?n2) a2?b2 (t??-d)/ t?? ??? ?d K??? Ⅳ-Ⅰ象限孔桥减弱系数 1 纵向孔桥减弱系数 ? — (450-102)/450 0.773 4.1.5锅筒筒体允许最小减弱系数计算
锅筒筒体允许最小减弱系数计算见表4-5。
表4-5 锅筒筒体允许最小减弱系数计算
序号 1 名称 锅筒筒体允许最小减弱系数 符号 单位 — 计算公式及来源 数值 0.631 ??? P(Dn?Sy)/(2???Sy) 校核： （1）Ⅰ-Ⅱ象限、Ⅲ-Ⅳ象限孔间距均大于t0，故不考虑孔排减弱。 （2）Ⅱ-Ⅲ象限、Ⅳ-Ⅰ象限孔桥减弱系数均大于???。 锅筒筒体孔桥强度合格。
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4.1.6锅筒凸形封头强度校核计算
锅筒凸形封头强度校核计算见表4-6。 表4-6 锅筒凸形封头强度校核计算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 计算压力 内径 介质温度 计算壁温 基本许用应力 修正系数 许用应力 人孔最大尺寸 封头减弱系数 封头内高度 符号 单位 计算公式及来源 给定 给定 按锅筒介质温度 数值 4.202 1400 253.07 253.07 124.39 1.0 124.39 425 0.6964 350 P Dn tbh MPa mm ℃ ℃ MPa — MPa mm — mm tbj tbj=tbh 锅筒材料为20g，查《锅炉原理及计算》表19-2 查《锅炉原理及计算》表19-1 ???j ? ??? d ????j 给定 1-d/Dn 给定 ? hn 11 12 13 14 形状系数 封头壁厚 封头附加壁厚 封头有效壁厚 封头最高允许工作压力 封头理论壁厚 Y S C — mm mm mm ?Dn2?2?()?/6 ?2hn??给定 1.0 42 4.14 37.86 hn/Dn=0.25<0.35,q取C=0.09S Sy S-C 2Sy????YDn?Sy 15 ?P? SL MPa 4.56 16 mm PDnY 2?????P34.80 校核： （1）凸形封头的计算压力小于最高工作压力，即P
（2）几何参数校核：hn?350?0.25?0.2；SL?34.80?0.0248?0.1 ；
Dn1400Dn1400- 38 -
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d425??0.304?0.6。 Dn1400
4.2安全阀排放能力校核计算
安全阀排放能力校核计算见表4-7。
表4-7 安全阀排放能力校核计算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 额定蒸发量 计算压力 安全阀始启压力 安全阀数量 安全阀喉径 安全阀排气面积 安全阀提升高度 排放系数 蒸汽比容修正系数 排气能力 符号 单位 kg/h MPa MPa — mm 计算公式及来源 给定 按锅筒压力值 1.04P 设计选取 设计选取 2（?d2/4） 设计选取 数值 65000 4.202 4.37 2 60 10053.08 30 0.235 1 103619.13 D P ps n d A h C mm2 mm — — kg/h h?d/4时， 按饱和蒸汽 K E CA(10.2P+1) K 校核： 安全阀排气能力大于锅炉额定蒸发量，即E >D，合格。
4.3本章小结
表4-8 强度计算汇总
序号 1 2 3 4 名称 锅体最大未加强直径 孔四分之一孔径范围内加强面积 相邻两孔互不影响最小节距 封头厚度 符号 单位 数值 200 8582.45 594.20 42 ?d? F1 t0 S mm mm2 mm mm - 39 -
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结 论
在这篇论文中，基于任务书所给定的参数以及一些经验数值，做了如下工作：首先对锅炉的整体布置进行了论证，选定了适合的结构方案；然后对各个部分进行了热力计算，以确定各个部位的具体结构尺寸：根据尺寸绘制了精确的锅炉总图、水管图、炉墙图、锅筒展开图，在绘图过程中不断的发现尺寸设计中的不合理之处并进行恰当的修正；对锅炉的受压部件进行强度校核，以确保其运行的安全性和可靠性。
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