DHFS75-5[1][1]29-450-150吊杆强度计算

1、DHFS75-5.29-450-150循环流化床高效洁净燃烧锅炉吊杆强度计算书编制：校对：审核：王爽江苏大学二O三年六月目录一、锅炉规范 1二、吊杆强度计算 12.1 锅筒 U 形吊杆 12.1.1 吊杆设计参数 12.1.2 吊杆载荷 12.1.3 吊杆强度校核 22.2 集箱水冷壁吊杆 22.2.1 吊杆设计参数 22.2.2 吊杆载荷 32.2.3 吊杆强度校核 32.2.4 各集箱水冷壁吊杆计算汇总 3三、吊杆相关强度计算 43.1 吊杆吊板 43.1.1 吊板设计参数 43.1.2 吊板强度校核 53.1.3 各吊杆吊板计算汇总 53.2 吊杆端部连接吊耳 53.2.1 吊耳设计参数

2、 53.2.2 吊耳强度校核 63.2.3 各吊杆端部连接吊耳计算汇总 63.3 吊耳焊缝 63.3.1 吊耳焊缝设计参数 63.3.2 吊耳焊缝强度校核 73.3.3 各吊耳焊缝计算汇总 7四、水冷壁吊耳相关强度计算 74.1 水冷壁吊耳 74.1.1 吊耳设计参数 74.1.2 吊耳强度校核 84.1.3 各水冷壁吊耳计算汇总 84.2 水冷壁吊耳焊缝 84.2.1 吊耳焊缝设计参数 84.2.2 吊耳焊缝强度校核 94.2.3 各水冷壁吊耳焊缝计算汇总 9五、销栓强度计算 95.1 销栓设计参数 95.2 销栓强度校核 105.3 各销栓计算汇总 10序号名称符号单位计算公式或来源结果一

3、、锅炉规范及锅筒、集箱强度计算1额定工作压力PeMPa设计参数，表压5.292最大流量时锅筒至锅炉 出口压力降PzMPa取过热器阻力为0.1Pe0.5293液柱静压力PszMPa无04锅筒工作压力PgMPaPg=Pe+ Pz+Psz5.8195安全阀始启压力与额定 压力差PaMPa取为0.04Pe0.21166锅筒计算压力PMPaP = Pg+ Pa6.03067锅筒筒体材料取用20g8锅筒介质饱和温度tbC按P+0.1查汽水性质表277.0329集箱工作压力PgMPa取同锅筒筒体5.81910安全阀始启压力与额定 压力差PaMPaPe3.82MPa,取为 0.05Pe0.264511集箱计算

4、压力PMPaP = Pg+ Pa6.083512集箱材料取用20g13集箱工作温度tjC介质为饱和蒸汽，按P+0.1查汽 水性质表277.597二、吊杆强度计算2.1锅筒U形吊杆2.1.1吊杆设计参数1吊杆圆钢公称直径dbmm结构参数702吊杆数量n设计选用23材 料r设计选用20(GB699)4炉顶环境温度taC锅筒无密封罩壳1005锅筒介质温度tfC取强度计算数值，锅筒工作压 力下的介质饱和温度278.856螺纹端吊杆计算温度tlC取20 C207吊杆计算温度tCt=(tf+ti)/2149.4258吊杆设计温度tsC；取值大于吊杆计算温度3009吊杆许用拉应力寸N/mm 2按设计温度30

5、0 C ,查附表A2962.1.2吊杆载荷10锅筒、锅内及下降管重量t27.011锅筒内部管路重t1.012锅筒保温及护板重t3.013锅筒及下降管介质重t16.014吊杆自重t0.6515永久载荷F1NF1=10009.8(27.0+1.0+3.0+16.0+0.65)46697016何载统计修正系数n对锅筒吊杆装置1.1017荷载分配不均匀系数n对锅筒单U形吊杆1.00序号名称符号单位计算公式或来源结果18计算荷载修正系数:nr= n n1.1019吊杆总载荷FNF =十151366720每根吊杆计算载荷FcNFc=F/(2 n)128416.752.1.3吊杆强度校核21线膨胀系数amm

6、/(mm-C)按额定工况介质温度，查附表A812.60 W622温升准CAt=t-20258.8523吊点至锅筒对称中心线 的距离11mm结构设计参数290024吊点在x方向的位移(锅 筒中心线方向)AxmmAx=l 1 a At9.4625锅筒轴线至锅炉膨胀中心的水平距离l2mm取为炉膛中心线至锅筒轴线的 水平距离447026吊点在y方向的位移AmmAy=l2aAt14.5827合位移AmmA=( Ax2+ Ay2)0.517.3828螺纹公称直径dmmr结构参数6829螺距Pmm结构参数430螺纹有效直径demmde=d-0.9382p64.2531吊杆螺纹端计算截面积:Asmm2As=

7、nde2/43241.8932吊杆螺纹端拉应力d,s,uN/mm2d,s,u=Fc/As39.6133吊杆螺纹端弯矩Ms,uN mmMs,u=F c A/21115941.5634吊杆螺纹端截面系数Ws3 mmWs= nle3/3226035.3035吊杆螺纹端弯曲应力dM,s,UN/mm2dM,s,U=Ms,U/Ws42.8636吊杆锅筒端拉应力d,d,UN/mm2d,d,u=4Fc/( nib2)33.3837吊杆圆钢端弯矩Md,UN mmMd,u = Fc A/21115941.5638吊杆圆钢端截面系数Wb3 mmWb= nlb3/3233656.8839吊杆圆钢端弯曲应力(M,d,U

8、N/mm2cdl,d,U = Md,u/Wb33.16结论U形吊杆螺纹端应力满足ot,s,u珂乩1.67(t,s,u+(m,s,u ta,故查表6-1,通过绝热管束 靠近集箱管束或连接管时，序号名称符号单位计算公式或来源结果t=tf-100+ At9弹性模量EN/mm 2查附表A510吊杆许用拉应力dN/mm 2查附表A22.2.2吊杆载荷11吊杆承重的炉膛水冷壁t12炉内绝热层和门类重量t13集箱水冷壁内部管路重t14炉膛保温及护板重t15炉膛异型砖重量t16集箱水冷壁介质重t17钢性梁重量以及吊杆自重t18燃烧装置以及绝热层重量t19二次风管路重量t布置在炉膛左右两侧墙上20点火燃烧器t布

9、置在炉膛后墙上21永久载荷F1N22偶然载何F2N23何载统计修正系数n:对普通吊杆装置24荷载分配不均匀系数n对膜式壁管屏集箱25计算荷载修正系数nr= n n26吊杆总载荷FNF =十127每根吊杆计算载荷FcNFc=F/n2.2.3吊杆强度校核28吊点在x方向的位移Axmm29吊点在y方向的位移厨mm30合位移AmmA=( Ax2+ Ay2)0.531螺纹公称直径dmmr结构参数32螺距Pmm结构参数33螺纹有效直径demmde=d-0.9382p34吊杆螺纹端计算截面积As2 mm2As= nde /435吊杆螺纹端拉应力d,sN/mm2d,s=F c/As36吊杆圆钢端拉应力dt,b

10、2N/mm2d,b=4Fc/( nib2)37吊杆圆钢端弯曲应力dM,bN/mm2cdl,b=3dbE A/lha238组合应力系数K查表17,按碳钢计算温度340 C，得 K1.67, K 取为 1.67结论判断应力是否满足Ot,s斗d, &b耳d,以及Ot，b+ oM,bd2.2.4各集箱水冷壁吊杆计算汇总序号名称前墙水冷壁前上集箱中上集箱后墙水冷 壁后上集箱左侧、右侧 上集箱1吊杆圆钢公称直径5850505058582吊杆数量5555553材 料20(GB699)20(GB699)20(GB699)20(GB699)20(GB699)20(GB699)序号名称符号单位计算公式或来源结果4

11、吊杆计算长度6207572757274174572747855炉顶环境温度1001001001001001006集箱介质温度278.85278.85278.85278.85278.85278.857计算温度附加值5050505050508吊杆计算温度228.85228.85228.85228.85228.85228.859弹性模量16600016600016600016600016600016600010吊杆许用拉应力11011011011011011011吊杆承重的炉膛水冷壁 （含介质重）21.15.285.2810.5510.5526.8812炉内绝热层和门类重量16.405.002.52

12、.515.013集箱内部管路重（含介质 重）1.00.50.50.50.51.014炉膛保温及护板重17.04.00018.018.015炉膛异型砖重量0016.08.08.0016钢性梁重量以及吊杆自重1.70.60.60.480.61.717燃烧装置以及绝热层重量2.50002.52.518二次风管路重量00001.01.019点火燃烧器00002.0020永久载荷58506015072421932421589444737064758421何载统计修正系数1.051.051.051.051.051.0522荷载分配不均匀系数1.201.201.201.201.201.2023计算荷载修正系

13、数1.261.261.261.261.261.2624吊杆总载荷737175.6189912.2276348.2272026.4563686.2815955.825每根吊杆计算载荷147435.137982.455269.654405.3112737.2163191.226吊点在x方向的位移44444427吊点在y方向的位移44444428合位移5.665.665.665.665.665.6629螺纹公称直径56484848565630螺距44444431螺纹有效直径52.2544.2544.2544.2552.2552.2532吊杆螺纹端计算截面积2143.101537.081537.081

14、537.082143.102143.1033吊杆螺纹端拉应力68.8024.7135.9635.4052.6076.1534吊杆圆钢端拉应力55.8319.3528.1627.7242.6961.8035吊杆圆钢端弯曲应力4.244.304.308.094.987.1436组合应力系数1.671.671.671.671.671.6737Ot,b+ oM,b60.0723.6532.4635.8147.6768.9438K d183.7183.7183.7183.7183.7183.7结论以上应力满足d,s耳d, d,bW d,以及d,b+ （Mb K d,所以各集箱水冷壁吊杆强度合格三、吊杆相

15、关强度计算3.1吊杆吊板3.1.1 吊弓板设计参数1吊板类型吊杆上为双吊板序号名称符号单位计算公式或来源结果2材 料P设计选用3吊板宽度bemm结构参数4吊板厚度mm结构参数5孔径dhmmr结构参数6销轴直径dpmm结构参数7计算载荷FeN取对应吊杆的计算载荷8炉顶环境温度taC集箱密封罩壳外，取100C9集箱介质温度tfC取强度计算数值，该集箱工作温度 278.85 C10吊板计算温度ti,eC位于保温层表面，ti,e(ta+tf)/211吊板许用拉应力dN/mm 2查附表A23.1.2吊板强度校核12吊板计算载荷Fc,cN吊板个数为2,Fe,e Fe/214吊板的拉应力d,cN/mm 2d

16、,e Fe,e/( 6e( be-dh)15销轴对孔的支撑应力d,hN/mm 2(d,h_Fc,c/(帝dp)结论判断吊杆吊板的应力是否满足ot,c4).75寸，以及ce,hW.20可3.1.3各吊杆吊板计算汇总序号名称前墙水冷壁前上集箱中上集箱后墙水冷壁后上集箱左侧、右侧上集箱1材 料20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)2吊板宽度1601601601601601603吊板厚度2020202020204孔径5651515156565销轴直径5550505055556计算载荷147435.137982.455269.6544

17、05.3112737.2163191.27炉顶环境温度11001001001001001008集箱介质温度278.85278.85278.85278.85278.85278.859吊板计算温度189.425189.425189.425189.425189.425189.42510吊板许用拉应力:11011011011011011011吊板计算载荷73717.5618991.2227634.8227202.6456368.6281595.5812吊板的拉应力35.448.7912.7912.5927.1039.2313销轴对孔的支撑应力67.0218.9927.6327.2051.2474.18

18、140.75 d82.582.582.582.582.582.5151.20 d132132132132132132结论吊杆吊板的应力满足d,cO.75 d，以及d,hW.20 d，所以各吊杆吊板强度合格3.2吊杆端部连接吊耳3.2.1 吊弓耳设计参数1吊耳类型集箱上为单个方角环向吊耳2材 料设计选用3吊耳宽度b1mm结构参数,取同吊杆吊板宽度序号名称符号单位计算公式或来源结果4吊耳厚度8mmP结构参数5孔径dhmm结构参数6销轴直径dpmm结构参数7计算载荷FcN取对应吊杆的计算载荷8介质温度tfC取强度计算数值，该集箱或水 冷壁的工作温度 278.85 C9吊耳计算温度ti,eC根据6.5

19、.6条确定10吊耳许用拉应力dN/mm 2查附表A23.2.2吊耳强度校核11吊耳计算载荷Fc,1NFc,1=Fc12吊耳的理论计算宽度b1,rmmb1,r=Fc,1/(0.75 8 d)+dh13销轴对孔的支撑应力d,hN/mm2(d,h=Fc,1/( 8dp)结论判断集箱吊耳的宽度是否满足b1)1,r,以及应力是否满足0b,h1.20 d3.2.3各吊杆端部连接吊耳计算汇总序号名称前墙水冷 壁工字钢 吊耳前上集箱上集箱后墙水冷壁工字钢吊耳后上集箱左侧、右侧 上集箱1材 料20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)20(GB711)2吊耳宽度2

20、401601602401601603吊耳厚度3030303030304孔径5651515156565销轴直径5550505055556计算载荷147435.137982.455269.654405.3112737.2163191.27介质温度278.85278.85278.85278.85278.85278.858吊耳计算温度189.425278.85278.85189.425278.85278.859吊耳许用拉应力1109999110999910吊耳计算载荷147435.137982.455269.654405.3112737.2163191.211吊耳的理论计算宽度115.5768.057

21、5.8172.98106.61129.2612销轴对孔的支撑应力89.3525.3236.8536.2768.3398.90131.20 d132118.8118.8132118.8118.8结论集箱吊耳的宽度满足b1纣)1,r,以及应力满足d,hW1.20 d,所以各集箱吊板强度合格3.3吊耳焊缝3.3.1吊耳焊缝设计参数1吊耳类型方角环向吊耳2材 料设计选用3吊耳宽度b1mm结构参数4吊耳厚度8mmr结构参数5计算载荷FcN取对应吊杆的计算载荷6介质温度tfC取强度计算数值，该集箱或水 冷壁的工作温度 278.85 C7吊耳计算温度tiC根据6.5.6条确定序号名称符号单位计算公式或来源结

22、果8吊耳许用拉应力寸N/mm2查附表A23.3.2吊耳焊缝强度校核9吊耳计算载荷Fc,1NFc,1=Fc10焊缝许用剪切应力:矶N/mm 2Bu=0.6 B11实际焊缝尺寸Hmm12焊缝实际剪切应力N/mm2ou=Fc,1/(2b1H),前墙水冷壁连接吊耳为伸入3个吊板各100mm的焊接形式，b1 取为 3 X100=300mm结论判断吊耳焊缝剪切应力是否满i足bta,故查表6-1,不与集箱管束 或连接管接触，t=tf-28+ At12销栓许用拉应力MN/mm 2查附表A25.2销栓强度校核13销栓计算载荷Fc,1NFc,仁Fc14孔对销栓的支撑应力M,PN/mm 2m,p=Fc,1/( 8d

23、p)15销栓单侧承受何载时的 切应力tN/mm 2tp =4 Fc/( ndp2)16销栓单侧承受何载时的 弯矩Mp,sN mmMp,s=Fc,12(Sc+ 8)- 81/817销栓截面系数Wpmm2Wp= ndp3/3218销栓单侧承受何载时的 弯曲应力Ml,pN/mm2dM,p=Mp,s/Wp结论判断销栓应力是否满足O),h1.20 M，T切.6 M，(M,pW.5 d5.3各销栓计算汇总序号名称前墙水 冷壁前上集箱中上集箱后墙水冷壁后上集箱左侧、右侧上集箱1销栓直径5550505055552销栓材料45(GB699)45(GB699)45(GB699)45(GB699)45(GB699)45(GB699)3销栓长度126909012690904所连接吊板厚度20