Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích ứng suất nhiệt trong các thiết bị đun nước kiểu ngang
Tóm tắt
Bài báo trình bày phân tích ứng suất nhiệt trong các ống và thiết bị bù, với việc xem xét sự gia nhiệt nước trong mỗi cụm máy gia nhiệt và nhiệt độ mà quá trình lắp đặt được thực hiện, cùng với ứng suất chịu áp lực. Mô hình 3D của thiết bị đun nước kiểu ngang loại PSG-4900-0.3-1.14 được sử dụng. Mặt thép ống được biểu diễn dưới dạng khối 3D với 6863 lỗ có tâm lệch của khu vực khoan lỗ, không gian hơi được biểu diễn dưới dạng vỏ hình trụ, đáy của buồng nước được coi là vỏ hình elip, thiết bị bù 4 thấu kính được biểu diễn dưới dạng vỏ hình torus, và các ống được coi như các thanh chịu kéo nén và uốn trong hai mặt phẳng. Các phép tính được thực hiện cho các nhiệt độ khác nhau của hơi quá nhiệt và không gian hơi, cũng như thiết kế có và không có thiết bị bù. Nhiều giá trị nhiệt độ khác nhau của các ống tại các đường đi đã được tính toán và thiết lập. Các nghiên cứu được thực hiện với việc xem xét độ không đối xứng trong khoảng cách giữa mặt thép ống và biến dạng của thiết bị bù. Kết quả tính toán của ứng suất kéo-nén trong các ống được trình bày. Hơn nữa, các ống trung tâm trải qua ứng suất nén, với giá trị tối đa xảy ra ở ranh giới giữa các ống của các đường đi thứ tư và thứ nhất. Để giảm thiểu ứng suất này, khuyến nghị tăng khoảng cách giữa các ống của các đường đi này. Ứng suất kéo trong các ống ở rìa là ứng suất tối đa. Để giảm thiểu ứng suất và do đó tăng tuổi thọ của thiết bị đun nước khi sử dụng hơi nước ướt hoặc quá nhiệt (không quá 30-50°C), cần khuyến nghị thiết kế không có thiết bị bù khi sử dụng hơi nước quá nhiệt hơn 30-50°C (tại Nhà máy Tuabin Ural, đây là các tuabin loại T-250/300-23.5 và T-113/145-12.4 với hơi trung gian quá nhiệt) và khuyến nghị lắp đặt thiết bị bù chỉ hoạt động dưới sự nén.
Từ khóa
#ứng suất nhiệt #thiết bị đun nước #mô hình 3D #ứng suất kéo-nén #thiết kế bùTài liệu tham khảo
G. V. Vasilenko, V. I. Nikitin, I. M. Meshcheryakov, and M. A. Murzin, “Failure rates of tube systems used in delivery-water heaters of T-250/300-240 turbine units,” Therm. Eng. 54, 871–875 (2007).
I. A. Lunin, A. D. Trukhnii, A. I. Lebedeva, and M. V. Fedorov, “The effect of the operating conditions on the service life of the tube system of delivery-water heaters for TMZ T-250/300-23.5 turbines,” Therm. Eng. 52, 587–591 (2005).
A. V. Bilan and V. N. Bilan, “Strength calculation for tube plates of horizontal delivery network heaters,” Probl. Mashinostr., No. 2, 71–74 (2007).
A. V. Bilan and V. N. Bilan, “Making the tube system of horizontal delivery water heaters more reliable,” Therm. Eng. 59, 753–757 (2009).
Handbook on Heat Exchangers of Steam Turbine Installations, Ed. by Yu. M. Brodov (Ural. Gos. Tekh. Univ.–Ural. Politekh. Inst., Yekaterinburg, 2006) [in Russian].
M. F. Tselishchev and P. N. Plotnikov, “Simulating the rolling of tubes and its effect on the stressed and strain state of the tube sheets used in the heat-transfer apparatuses of steam turbine units,” Therm. Eng 55, 219–222 (2008).