Расчет на прочность фланцевых соединений

При конструировании фланцевого соединения горизонтального разъема необходимо обеспечить плотность соединения в течении межремонтного срока работы турбины, а также прочность основных его элементов.

Составляется эскиз фланцевого соединения и принимаются его размеры (рис. 13)

d = d = 0, 18; h = (2¸ 4)*× d; t = (1.5¸ 1, 7)*× d; m = (1, 5¸ 1, 7)* d; m = (1¸ 1, 5)* d n³ d+0, 5*d

Из соотношений имеем:

d = 0, 18 м; h = 0, 72 м; m =0, 27 м; n =0, 27 м;

Наружный диаметр болта или шпильки:

d_Б = d-5 мм = 0, 18–0, 005 = 0, 175 м

В месте расчета на фланце выделяется участок, длина которого по полке фланца равна шагу фланцевого соединения t (рис. 13 а)

Сила, стремящаяся отделить одну полку фланца от другой (рис. 13 б) на длине шага равна

где - избыточное давление в корпусе в месте расчета, МПа

D_в=1, 5 – внутренний диаметр корпуса, м

t=0, 306 м – шаг болтового соединения

На расчетном участке действуют три силы: сила отрыва F, сила затяга болта (шпильки) P и равнодействующая неравномерно распределенной нагрузки bek давления нижней полки фланца на верхнюю Q.

Сила затяга F считается приложенной на расстоянии 0, 5d от внутренней кромки корпуса. Сила затяга болта P принимается действующей по оси болта. Положение линии действия силы Q определяется из выражения (в соответствии с рис. 13)

Расстояние от внутренней кромки корпуса до точки e-начала взаимного поджатия фланцев, именуется раскрытием фланца.

Расстояние У принимается так, чтобы точка e находилась между а и g.

Сила затяга болта:

Изгибающий момент в сечении 0–0.

Напряжение в металле болта (шпильки)

где F_Б - площадь поперечного сечения болта (шпильки), вычисленная по внутреннему диаметру резьбы с учетом центрального отверстия.

Напряжение изгиба при раскрытии фланца:

Для литых стальных деталей корпусов турбин рекомендуется

490; s₀=250 МПа при t=565C и при s_Б=218, 08 срок службы до перезатяжки 10000 ч

Список использованной литературы

1. Паровая турбина К-160-130 ХТГЗ / Под ред. С.П. Соболева.- М.Энергия, 1980 - 192 с.

2. Марочек В.И. Краткий справочник по современным мощным паротурбинным агрегатам. – Владивосток: ДВПИ, 1990.

3. Марочек В.И., Башаров Ю.Д., Попов Н.Н. Проектирование паротурбинных агрегатов. Тепловые расчеты: Учебное пособие /ДВГТУ. – Владивосток, 1994.-100 с.

4. Марочек В.И., Попов Н.Н. Проектирование паротурбинных. Расчет на прочность деталей паровых турбин: Учебное пособие /ДВГТУ. – Владивосток, 1999.-30 с.

5. Ривкин М.Е., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980.

Размещено на Allbest.ru