6.3.4具有下列情況之一者,允許管束區(qū)域不裝拉撐管:
a.煙氣單回程且管束區(qū)域的面積不超過(guò)0.65m;
b.煙管與管板的連接采用焊接型式,此時(shí),管束區(qū)域最上及最下管排以及相鄰兩回程管束之間的兩側(cè)管排應(yīng)裝拉撐管,并按此拉撐管畫假想圓.
6.3.5脹接管子直徑不超過(guò)51mm時(shí),管板厚度不應(yīng)小于12mm,脹接管子直徑超過(guò)51mm時(shí),管板厚度不應(yīng)小于14mm.
6.3.6脹接管板孔橋(節(jié)距減去孔徑)不應(yīng)小于0.125d+12.5mm.
6.3.7管孔中心至扳邊起點(diǎn)的距離不應(yīng)小于0.8d,且不小于0.5d+12mm.
6.3.8對(duì)于與800@以上煙氣接觸的管板,焊接連接的煙管或拉撐管,在焊接之前,應(yīng)采取消除間隙的措施(如預(yù)脹等).
6.3.9對(duì)于火箱管板,當(dāng)火箱頂板用橫梁加固時(shí)(圖27),還應(yīng)按下列公式校核橫向孔橋的抗壓強(qiáng)度:
(公式47和48見(jiàn)1305頁(yè))
對(duì)于壁厚,應(yīng)取式(43)及(47)計(jì)算的較大值,最高允許工作壓力取(44)及(48)計(jì)算的較小值.
6.4有加固橫梁的火箱頂板
6.4.1有加固橫梁的火箱頂板,其最小需要壁厚及最高允許工作壓力按式(43)及(44)計(jì)算.
6.4.2假想圓直徑(字母見(jiàn)1305頁(yè))按以下規(guī)定確定:
a.當(dāng)橫梁有水通道時(shí)(圖27a)
(公式49見(jiàn)1306頁(yè))
式中:M=m+SH
b.當(dāng)橫梁無(wú)水通道時(shí)(圖27b)
(公式50見(jiàn)1306頁(yè))
6.4.3系數(shù)K按表11確定.如果在全部焊接之后進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理,則K值可比表11給出的值減小10%.
表11有加固橫梁火箱頂板的系數(shù)K
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結(jié) 構(gòu) 型 式 │ K
─────────────┼────
有 水 通 道 │0.46
─────────────┼────
無(wú) 水 通 道 │0.56
━━━━━━━━━━━━━┷━━━━
6.4.4如火箱頂板是扳邊的,則板邊內(nèi)半徑不應(yīng)小于壁厚,且至少為25mm.
6.5立式?jīng)_天管鍋爐的平封頭和平爐膽頂
6.5.1立式?jīng)_天管鍋爐的平封頭和平爐膽頂,其最小需要壁厚和最高允許工作壓力按式(43)和(44)計(jì)算.
6.5.2假想圓直徑(字母見(jiàn)1307頁(yè))按以下規(guī)定確定:
a.僅靠沖天管支撐時(shí),(字母見(jiàn)1307頁(yè))取與支點(diǎn)線(按6.2.5款原則確定)相切所畫出的切圓的直徑.
b.裝有拉撐件時(shí),(字母見(jiàn)1307頁(yè))取通過(guò)三個(gè)支撐點(diǎn)所畫出的圓中最大圓的直徑.
6.5.3系數(shù)K按表12確定.如果在全部焊接之后進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理,則K值可比表12給出的值減小10%.
表12沖天管鍋爐平封頭及平爐膽頂?shù)南禂?shù)K
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結(jié) 構(gòu) 型 式│工作條件 │ K
────────┼───────┼──────────
│ 與火焰接觸 │ 0.56
僅靠沖天管支撐├───────┼──────────
│不與火焰接觸 │ 0.52
────────┼───────┴──────────
裝有拉撐件 │K取各支撐點(diǎn)相應(yīng)值(表8)的平均值
━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━
注:"火焰"系指800@以上的高溫?zé)煔?
6.5.4平封頭或平爐膽頂?shù)耐饩壈膺厓?nèi)半徑不應(yīng)小于二倍壁厚,且至少應(yīng)為38mm,內(nèi)緣扳邊(與沖天管相接)內(nèi)半徑不應(yīng)小于壁厚,且至少應(yīng)為25mm.
6.6立式多橫火管(考克蘭)鍋爐的管板和弓形板
6.6.1立式多橫火管鍋爐的管板,其最小需要壁厚和最高允許工作壓力除按6.3條的規(guī)定計(jì)算外,還應(yīng)按下列公式校核最外側(cè)垂直管排的強(qiáng)度:
(公式51和52見(jiàn)1308頁(yè))
式中:D──假想直徑,即最外側(cè)管排中心線與管板壁中線的交點(diǎn)至鍋殼中心線之間的距離的兩倍,mm;
前管板 D=2L1(圖28)
后管板 D=2L2 (圖28)
(字母見(jiàn)1308頁(yè)) ──最外側(cè)垂直管排的孔橋減弱系數(shù).
(公式53見(jiàn)1308頁(yè))
對(duì)于壁厚應(yīng)取式(43)及(51)計(jì)算的較大值,最高使用壓力應(yīng)取式(44)及(52)計(jì)算的較小值.
6.6.2立式多橫火管鍋爐管板最外側(cè)垂直管排中每隔一根普通煙管應(yīng)裝拉撐管.
立式多橫火管鍋爐管板的其他結(jié)構(gòu)要求應(yīng)按6.3.4至6.3.8款規(guī)定. 6.6.3管板的弓形板應(yīng)按下式計(jì)算出的Z值確定角撐板的數(shù)目:
(公式54見(jiàn)1308頁(yè))
式中:E──由鍋殼內(nèi)壁至管板外壁的弓形板最大尺寸(圖28),mm.
對(duì)于后管板(燃燒室管板),角撐板最少應(yīng)為:
Z〉250000 1塊
Z〉350000 2塊
Z〉420000 3塊
對(duì)于前管板(煙箱管板),角撐板最少應(yīng)為:
Z〉250000 1塊
Z〉470000 2塊
角撐板厚度至少應(yīng)為12mm.
7 拉撐件和加固的計(jì)算
7.1符號(hào)說(shuō)明
本章所用符號(hào)的意義和單位如下:
fmin──拉撐件的最小需要截面積,cm;
f──拉撐件的取用截面積或?qū)嶋H測(cè)量截面積,cm;
P──設(shè)計(jì)壓力(表壓),kgf/mm2
〖P〗──最高允許工作壓力(表壓),kgf/cm;
〖σ〗──許用應(yīng)力,kgf/mm;
L──呼吸空位,mm;
A──拉撐件所支撐的面積,cm;
S──平板壁厚,mm;
S1 ──拉撐管壁厚,mm;
Sb ──角撐板厚度,mm;
SHmin ──橫梁的最小需要厚度,mm;
SH ──橫梁的取用厚度或?qū)嶋H測(cè)量厚度,mm;
Dw ──爐膽外直徑,mm;
d──拉桿直徑,mm;
──拉撐管外直徑,mm;
a──斜拉桿或角撐板與平板的夾角,度;
Δ──焊腳長(zhǎng)度,mm;
e──焊縫高度,mm;
Lh──焊縫長(zhǎng)度,mm;
──焊縫系數(shù);
σb──材料在20@的抗拉強(qiáng)度,kgf/mm;
KH ──系數(shù).
7.2呼吸空位
7.2.1對(duì)于用角撐板支撐的平板,在爐膽及煙管管束周圍的平板上,應(yīng)留有足夠尺寸的呼吸空位,以防止產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力.
7.2.2雙火筒臥式內(nèi)燃鍋爐平爐膽上方的吸呼空位尺寸L(圖29)如表13所示.
表13雙火筒臥式內(nèi)燃鍋爐平爐膽上方的呼吸空位 mm
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平板壁厚 │12 │14 │16 │18 │20 │〉20
──────┼───┼───┼───┼───┼───┼────
呼吸空位L │225 │280 │305 │330 │330 │340
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平爐膽下方的呼吸空位,可取表13給出尺寸的一半.
7.2.3單火筒臥式內(nèi)燃鍋爐平爐膽周圍的呼吸空位線按圖30確定,圖中:
a.(見(jiàn)1311頁(yè))=3S+63.5mm;
b.以O(shè)為中心,以R=見(jiàn)1312頁(yè))為半徑,畫出圓線,這就是呼吸空位線;即平爐膽正上方的呼吸空位尺寸為:
(公式見(jiàn)1312頁(yè))
7.2.4波形爐膽的呼吸空位不應(yīng)小于7.2.2及7.2.3款相應(yīng)規(guī)定值的70%.
7.2.5煙管管束的上下方,應(yīng)留有不小于100mm寬的呼吸空位(由煙管外壁至角撐板端部的最小距離).
7.3拉撐件所支撐的面積
拉撐件所支撐的面積A等于被拉平板上支撐點(diǎn)中位線所包圍的面積.支撐點(diǎn)中位線為距相鄰支撐點(diǎn)等距離的連線,可近似取為相鄰三個(gè)支撐點(diǎn)的切圓中心和相鄰兩個(gè)支撐點(diǎn)的中點(diǎn)的連線,如圖31所示.
對(duì)于直拉桿、拉撐管或普通煙管,還應(yīng)將上述畫出的面積減去這些元件所占據(jù)的面積作為支撐面積A;而對(duì)于斜拉桿或角撐板,則不應(yīng)減去它們所占據(jù)的面積. 對(duì)于6.3.4款b條所要求的拉撐管,不必計(jì)算支撐面積,只要壁厚滿足7.4.7款要求即可.
7.4直拉桿和拉撐管
7.4.1直拉桿或拉撐管的最小需要截面積按下式計(jì)算:
(公式55見(jiàn)1313頁(yè))
7.4.2驗(yàn)算時(shí),最高允許工作壓力按下式計(jì)算:
(公式56見(jiàn)1314頁(yè))
7.4.3直拉桿與平板的連接結(jié)構(gòu)如圖24及圖32所示.
圖24所示結(jié)構(gòu)不得應(yīng)用于煙溫大于800@部位.圖32所示結(jié)構(gòu)應(yīng)用于煙溫不大于800@的部位時(shí),拉桿超出焊縫的長(zhǎng)度可放大至5mm.
7.4.4平封頭直拉桿的直徑不應(yīng)小于25mm.超過(guò)5m長(zhǎng)的直拉桿,中間應(yīng)加支點(diǎn),以防止產(chǎn)生過(guò)大撓度.
火箱直拉桿的直徑不應(yīng)小于20mm.
7.4.5拉桿與平板的連接如采用圖32c結(jié)構(gòu)時(shí), 應(yīng)滿足下式要求:
(公式57見(jiàn)1317頁(yè))
7.4.6拉撐管與平板的連接結(jié)構(gòu)如圖33所示,如應(yīng)用于煙溫不大于800@的部位,拉撐管超出焊縫的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)5mm.
7.4.7拉撐管的壁厚不應(yīng)小于5mm.
7.5斜拉桿
7.5.1斜拉桿的最小需要截面積按下式計(jì)算:
(公式58見(jiàn)1317頁(yè))
7.5.2驗(yàn)算時(shí),最高允許工作壓力按下式計(jì)算:
(公式59見(jiàn)1317頁(yè))
7.5.3斜拉桿與平板及鍋殼的連接結(jié)構(gòu)如圖34所示.插入平板的端頭的焊接結(jié)構(gòu)及端頭伸出平板長(zhǎng)度的要求應(yīng)符合圖32及7.4.3款的要求.
斜拉桿的轉(zhuǎn)角半徑r不應(yīng)小于二倍桿的直徑.
斜拉桿與平板的夾角a不應(yīng)小于60°.
7.5.4斜拉桿與鍋殼的連接焊縫高度e對(duì)于I型結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下式的要求:
(公式60見(jiàn)1317頁(yè))
任何情況下,e不應(yīng)小于10mm.
對(duì)于Ⅱ型結(jié)構(gòu)焊縫高度e取d/4,按式(60)計(jì)算焊縫長(zhǎng)度Lh.
7.5.5斜拉桿的直徑不應(yīng)小于25mm.
7.5.6斜拉桿不得布置在與800@以上煙氣直接接觸的鍋殼部位.
7.6角撐板
7.6.1角撐板的最小需要截面積和最高允許工作壓力按式(58)和(59)計(jì)算.
7.6.2角撐板與平板的連接焊縫應(yīng)為開(kāi)坡口型,角撐板與鍋殼的連接焊縫可為角焊型.焊縫尺寸應(yīng)滿足圖35與7.6.3款的要求.
7.6.3焊縫長(zhǎng)度Lh應(yīng)滿足以下要求:
開(kāi)坡口型 (公式61見(jiàn)1320頁(yè))
角焊型 (公式62見(jiàn)1320頁(yè))
式中: 〖σ〗──角撐板的許用應(yīng)力.
7.6.4焊縫系數(shù)ηh按表14確定.
表14焊縫系數(shù)ηb
━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━
熱處理 │未消除應(yīng)力│消除應(yīng)力
焊縫型式 │應(yīng)力 │
──────┼─────┼──────
開(kāi)坡口型 │ 0.60 │ 0.70
──────┼─────┼──────
角 焊 型│ 0.55 │ 0.65
━━━━━━┷━━━━━┷━━━━━━
7.6.5角撐板與平板的夾角a不應(yīng)小于60°.
7.6.6角撐板厚度不應(yīng)小于與其相連元件壁厚的80%,且至少應(yīng)為12mm.
7.6.7角撐板與平板連接的趾部必須加焊一塊小橫板,其尺寸應(yīng)滿足圖36的要求.焊縫高度e不應(yīng)小于10mm.
7.6.8角撐板不得布置在與800@以上高溫?zé)煔庵苯咏佑|的鍋殼部位.
7.7橫梁
7.7.1焊接于頂板上的橫梁,其最小需要厚度按下式計(jì)算:
(公式63見(jiàn)1322頁(yè))
式中:L、T、h見(jiàn)圖27.
7.7.2驗(yàn)算時(shí),最高允許工作壓力按下式計(jì)算:
(公式64見(jiàn)1322頁(yè))
7.7.3系數(shù)KH按以下規(guī)定確定:
以鋼板制成 KH=31
以鑄鋼制成 KH=25
8 人孔蓋和手孔蓋的計(jì)算
8.1符號(hào)說(shuō)明
本章所用符號(hào)的意義和單位如下:
Smin ──人孔蓋或手孔蓋的最小需要厚度,mm;
S──人孔蓋或手孔蓋的取用厚度或?qū)嶋H測(cè)量厚度,mm;
a──橢圓孔的長(zhǎng)軸,mm;
b──橢圓孔的短軸,mm;
P──設(shè)計(jì)壓力(表壓),kgf/cm;
〖P〗 ──最高允許工作壓力(表壓),kgf/cm;
〖σ〗 ──許用應(yīng)力,kgf/mm;
K──系數(shù).
8.2 入孔蓋和手孔蓋
8.2.1平板型人孔蓋或手孔蓋的最小需要厚度按下式計(jì)算:
(公式65見(jiàn)1323頁(yè))
8.2.2驗(yàn)算時(shí),平板型人孔蓋或手孔蓋的最高允許工作壓力按下式計(jì)算: (公式66見(jiàn)1323頁(yè))
8.2.3系數(shù)K按表15確定.
表15 系數(shù) K
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b/a │ 1.00 │ 0.75 │ 0.50
─────┼─────┼─────┼─────────
K │ 1.00 │ 1.15 │ 1.30
─────┴─────┴─────┴─────────
注:如b/a介于表中兩相鄰數(shù)值之間,K值可用算術(shù)內(nèi)插法確定.
對(duì)于波形蓋,8.2.1至8.2.3款中的a與b用波紋中心線的長(zhǎng)軸a'與短軸b'代替(圖37).
9 下腳圈的計(jì)算
9.1符號(hào)說(shuō)明
本章所用符號(hào)的意義和單位如下:
Smin ──下腳圈的最小需要壁厚,mm;
S──下腳圈的取用壁厚或?qū)嶋H測(cè)量壁厚,mm;
Dn ──鍋殼內(nèi)直徑,mm;
dw ──與下腳圈相連接處的爐膽外直徑,mm;
P──設(shè)計(jì)壓力(表壓),kgf/cm;
〖P〗 ──最高允許工作壓力(表壓),kgf/cm.
9.2下腳圈
9.2.1立式?jīng)_天管鍋爐的下腳圈不必進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,可取其壁厚等于相連爐膽的壁厚.
9.2.2立式無(wú)沖天管鍋爐的S型下腳圈(圖38),其最小需要壁厚按下式計(jì)算:
(公式67見(jiàn)1324頁(yè))
9.2.3驗(yàn)算時(shí),立式無(wú)沖天管鍋爐的S型下腳圈,其最高允許工作壓力按下式計(jì)算:
(公式68見(jiàn)1325頁(yè))
9.2.4立式無(wú)沖天管鍋爐的U型下腳圈(圖39),其最小需要壁厚應(yīng)比按式(67)算出的值增加20%,其最高允許工作壓力應(yīng)為按式(68)算出值的70%.
9.2.5在任何情況下,下腳圈的取用壁厚不應(yīng)小于8mm.
10 孔的加強(qiáng)計(jì)算
10.1符號(hào)說(shuō)明
本章所用符號(hào)的意義和單位如下:
──鍋殼的內(nèi)直徑,mm;
d──孔的直徑、螺紋孔的螺紋外直徑、起加強(qiáng)作用的管接頭的內(nèi)直徑、扳邊孔或加強(qiáng)圈的內(nèi)直徑,mm;
dw──管接頭或加強(qiáng)圈的外直徑,mm;
〖d〗 ──鍋殼上未加強(qiáng)孔的最大允許直徑,mm;
〖d〗d ──孔橋加強(qiáng)計(jì)算時(shí)允許的當(dāng)量直徑,mm;
S──鍋殼、凸形封頭或平板的取用壁厚,mm;
Sy──鍋殼的有效壁厚,mm;
S0 ──強(qiáng)度未減弱的鍋殼的理論計(jì)算壁厚,mm;
S1 ──管接頭或加強(qiáng)圈的取用壁厚,mm;
Sy1 ──管接頭或加強(qiáng)圈的有效壁厚,mm;
S01 ──管接頭或加強(qiáng)圈的理論計(jì)算壁厚,mm;
S2──加強(qiáng)板的厚度,mm;
C──附加壁厚,mm;
h──孔扳邊或加強(qiáng)圈的高度,mm;
h1 ──管接頭或加強(qiáng)圈的有效加強(qiáng)高度,mm;
B──鍋殼或封頭的有效加強(qiáng)寬度,mm;
b──加強(qiáng)板的寬度,mm;
(字母見(jiàn)1326頁(yè))──鍋殼的實(shí)際減弱系數(shù);
(字母見(jiàn)1326頁(yè))──被加強(qiáng)孔橋在未作加強(qiáng)考慮時(shí)的縱向、二倍橫向或斜向當(dāng)量減弱系數(shù); (字母見(jiàn)1327頁(yè))──要求提高到的孔橋減弱系數(shù);
t──縱向相鄰兩孔的節(jié)距,mm;
t'──橫向相鄰兩孔的節(jié)距,mm;
t''──斜向相鄰兩孔的節(jié)距,mm;
K──斜向孔橋的換算系數(shù);
E──需要加強(qiáng)的面積,mm;
E1──起加強(qiáng)作用的焊縫面積,mm;
E──起加強(qiáng)作用的管接頭多余面積,mm;
E──起加強(qiáng)作用的加強(qiáng)板面積,mm;
E4──起加強(qiáng)作用的鍋殼多余面積,mm;
Eg──起加強(qiáng)