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连接结构配筋计算在高中压缸设计中的应用
来源:本站原创 浏览量: 日期:2019-09-21 09:57

汽轮机的主汽缸受到蒸汽的作用力,其压力和温度沿轴向变化。同时,它承受着自身重量和内部组件的力量,以及作用在外部管道上的力和力矩等;热应力和变形。当连接高压和中压进气管,抽气管以及气缸上的高压和中压排气管时,必须使用加厚材料进行加固设计。从而达到降低局部应力水平和满足设计强度的效果。本文通过缸体设计中几种常见的连接结构开孔加固形式,简要介绍了开孔加固计算方法。

图1接管和圆筒结构

d/D?Q0.37和d/D×(D/T)0.5?Q1.2a

1.1.1接管全部加厚

一个=0.75D×Tr的

1.1.2气缸全加厚

AC=d×Tr的

1.1.3气瓶和喷嘴加厚

1.33An + AC=d×Tr的

一个+ AC=d×Tr的

在中间

D-取内径;

D - 缸内径;

T型缸壁厚;

- 收购时的加厚区域;

Tr-最小圆柱厚度;

Ac-圆筒上的加厚区域;

T-取壁厚;

2.倾斜管的加厚量

2.管子的一侧低于130°角(图2)。所需的增厚量与径向连接相同。

一个+ AC=DA×Tr的

在中间

- 收购时的加厚区域;

Ac-圆筒上的加厚区域;

连接结构配筋计算在高中压缸设计中的应用

Tr-最小圆柱厚度;

ro=(d×t)0.5或T?/2中的较大者

3.2内表面圆角半径

T'/8?QRI?QTπ/2

半径ri不能超过上述范围,因为它增大了开口并增加了最大应力。如果为R 1> T 2/2,则气缸或喷嘴在外侧另外加厚。

3.3从增厚部分到正常接管或到气缸的过渡区厚度不超过13斜率。

3.4除上述情况外,除了角度小于30°的侧面接头外,倾斜接头处的锋利内壁角度被移除,并且在接头的外壁上,必须增加额外的厚度以补偿较大的开口,尖角可以是圆形或垂直的。从气缸中取出。

D-取内径;

T-取壁厚;

T?加厚区域的气缸厚度

Ln为0.5 [RO +(RM×ΔT)0.5]

Lc最小T?

Lc的最大值是d/2的小值或1.25(Rm×Tα)0.5。

Ln - 接管加厚限制

D-取内径;

D - 缸内径;

t? - 加厚区域处的接缝厚度

T?加厚区域的气缸厚度

RM-R + T/2

RM-R + T/2

R-d/2

R-d/2

最大应力在图4中的点B处产生,因为除了原始的周向载荷之外,还增加了作用在区域F上的载荷,并且载荷必须分布在与拐角相邻的区域中。如果诸如长度Lb和Lm的厚度相同,则可以使用下面所示的公式。对于锥形截面,可以取R和T的平均值。两个部分(例如,一个厚度相等,另一个是可变厚度)可以如下合成

连接结构配筋计算在高中压缸设计中的应用

Lb时,M=A1(R1×T1)0.5 + A2(R2×T2)0.5

A1 + A2=0.4

磅=0.4(R×T)0.5

K=1.32G×T /(G1×R),但不小于2.1

应力集中系数K由气缸中的额定圆周载荷给出,并且只有内外角半径在此处设定的范围内,因此它们对K没有显着影响。

6.热应力考虑因素

在启动和负荷变化期间,在接管周围会产生温度梯度。为了减小热应力,接管处应当有一定的为减少接管与汽缸间厚度的变化的补强。在接管和汽缸上的这一补强应当取壁厚均匀增加的形式。并且避免在接管处产生尖锐拐角或凸起。

7.结束语

高、中压进汽管、抽汽管、高、中压排汽管是汽缸设计不可避免的部分,在汽缸上开口连接高、中压进汽管、抽汽管、高、中压排汽管时,必须采用加厚材料进行补强设计。由于采用大型有限元软件设计较为复杂,耗时较多,在汽缸非关键性部位应用接管结构补强的简易算法,将更适用于短周期项目汽轮机高中压缸的设计。