Главная -> Словарь

Напряженное состояние

Основными теплотехническими показателями трубчатых печей являются видимое тепловое напряжение топочного объема q0 и степень экранирования радиантных камер ф. В трубчатых печах старой конструкции значение qv составляло всего 35,0—46,5 кВт/м3. Для вертикальных трубчатых печей в зависимости от их размера и тепловой нагрузки д„ = 70—175 кВт/м3, т. е, по напряжениям печи приближаются к топкам паровых котлов. Значение ф для вертикальных трубчатых печей составляет 0,7—0,8 .

При увеличении'диаметра цилиндрической печи число размещенных в ней продуктовых труб и поверхность нагрева увеличиваются пропорционально • диаметру, а печной объем — пропорционально квадрату диаметра, поэтому в больших цилиндрических печах объем используется неэкономично. С увеличением размеров цилиндрической печи видимое тепловое напряжение топочного объема снижается до 64—70 кВт/м3 и показатели печи начинают приближаться к показателям печей старых конструкций.

Важной характеристикой топки является тепловое напряжение топочного пространства qv, которое представляет собой отношение количества тепла Q, выделяющегося в единицу времени в 1 м3 объема топочного пространства Ут:

Тепловое напряжение топочного пространства 123 Тепловые процессы 13, 149 ел.

Тепловое напряжение топочного пространства — количество тепла, выделяемого при горении топлива в единице объема топочного пространства в единицу времени . Эта величина характеризует эффективность использования объема топки. В современных трубчатых печах тепловое напряжение топочного пространства составляет 40— ?0 кВт/м3. Тепловое напряжение объема цилиндрических печей обычно равно 87 кВт/м3 и может достигать 290 кВт/м3.

Тепловое напряжение топочного пространства — количество тепла, выделяемого при горении топлива в единице объема топочного пространства в единицу времени . Эта величина характеризует. эффективность использования объема топки. В современных трубчатых печах тепловое напряжение топочного пространства составляет 40— 80 'кВт/м3. Тепловое напряжение объема цилиндрических печей обычно равно 87 кВт/м3 и может достигать 290 кВт/м3.

лота сгорания которого была в пределах 7250—8230 ккал/м3. Температура воздуха, поступающего в горелки, была около 240°С. Тепловое напряжение топочного объема при номинальной тепловой нагрузке парогенератора составляло около 150 Мкал/. Значения коэффициента избытка воздуха за воздухоподогревателем находились в пределах от 1,06 до 1,40. Коэффициент полезного действия парогенератора составлял 84— 93%.

Топочная камера 1 каждого корпуса имеет призматическую форму без пережима, сплошное экранирование панелями с горизонтальной навивкой труб и является восходящим газоходом. Тепловое напряжение топочного объема составляет 230 Мкал/. Газо-ма:зутные горелки 2 производительностью по мазуту 6 т/ч и по природному газу 6300 м3/ч устанавливаются встречно на фронтовой и задней стенах топки. Горелки типа ХФ ЦКБ-ВТИ-ТКЗ имеют двухпоточную конструк-

Топочная камера призматической формы без пережима имеет полное экранирование. Тепло-напряжение топочного объема уменьшено до 167 Мкал/. На, фронтовой и задней стенах топки в два яруса расположены 16 газомазутных двухпоточных горелок единичной мощностью по мазуту 4,6 т/ч. Для распыливания мазута установлены паромеханические форсунки. Предусмотрена рециркуляция дымовых газов из газохода в зону горения.

Топочная камера парогенератора имеет призматическую форму без пережима. Высота топки равна 46 м, глубина около 10,4 м. Горелки расположены в 3 яруса то высоте встречно на фронтовой и задней стенах. Расстояние между горелками по вертикали принято равным 3 м; расстояние от боковых стен до оси горелок около 3,5 м. Тепловое напряжение топочного объема равно 200 Мкал/,

щества; - допустимое тепловое напряжение топочного объема,

Ф2 — коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб;

труба — трубная решетка. При проведении операции развальцовки до сварки напряженное состояние свариваемых кромок может вызвать образование «горячих» трещин в корне шва, что при затрудненном контроле сварного соединения этого типа способно привести к аварийному выходу из цтроя во время эксплуатации. Кроме этого, при проведении предварительной развальцовки наблюдается повышенное порообразование при замыкании шва, по-видимому, из-за ограничения выделения окиси углерода при охлаждении сварочной ванны в сторону развальцовки.

Важный вклад в развитие расчетных методов определения износа внесли советские ученые, предложившие усталостную теорию износа твердых тел. Основная идея этой теории заключается в необходимости многократного фрикционного воздействия для разрушения поверхностей трения. Авторами введены понятия единичной фрикционной связи и деформированного объема трущихся тел, рассматривается напряженное состояние этого объема в зависимости от нагрузки, вида трения и геометрического очертания микронеровностей.

Мягкие и твердые прослойки соответственно имеют пониженные и повышенные прочностные свойства и возникают, например, при сварке термоупрочненных и закаливающихся сталей. В развитых мягких прослойках разрушение происходит в результате косого среза или конуса , аналогично разрушение однородного металла. С уменьшением ширины мягкой прослойки характер разрушения заметно изменяется . В достаточно узких прослойках участок прямого излома занимает большую часть прослойки, чем зоны среза. Это объясняется тем, что в тонких мягких прослойках в результате стеснения деформаций мягкого металла развивается объемное напряженное состояние, жесткость которого тем больше, чем уже прослойка. При некоторых геометрических и механических ограничениях, несмотря на наличие мягких прослоек в сварных соединениях, разрушение может происходить по основному металлу. Твердые прослойки, ориентированные перпендикулярно действию нагрузки, практически не влияют на характер разрушения. Разрушение таких соединений происходит по линии сплавления или по основному мягкому металлу . В плане несущей способности считается более опасным случай, когда твердые прослойки располагаются параллельно действующему усилию . Разрушение таких соединений, как правило, происходит в результате хрупкого разрыва твердых прослоек с последующим вязким или квазихрупким изломом мягких прослоек. Часто при таких испытаниях образцов отмечается расслоение слоев .

Тонкие цилиндры под давлением в силу малости радиальных напряжений испытывают плоское напряженное состояние. Для них первая и третья теории прочности дают одинаковые результаты, а по энергетической теории S = V3/2mprB.

ли — » со напряженное состояние мембраны описывается а

тяжении такого соединения при напряжениях стн а^ деформация мягкой прослойки развивается в стесненных условиях из-за сдерживающего воздействия упруго-деформируемых частей основного металла. В результате этого напряженное состояние переходит от одноосного к объемному. Это сопровождается ростом усилия деформирования соединения. На контактных поверхностях прослойки возникают значительные касательные напряжения т. Чем выше усилие деформации и тоньше прослойка, тем больше касательные напряжения. При определенных значениях усилия возможно проскальзывание металла прослойки по контактным плоскостям и разрушение. В этот момент касательные напряжения достигают предельного значения :

ние ау, видимо, отличается от такового, полученного методом линий скольжения. В непосредственной области кончика трещины должно реализоваться объемное напряженное состояние, повышающее сопротивление деформированию. Иначе трудно объяснить явление докритического роста трещины. Таким образом, если при растяжении модели с односторонним надрезом усилие достигает Р = Ркр, то можно говорить о реализации чисто вязкого разрушения. Несколько иная картина наблюдается при растяжении моделей с двусторонним надрезом . В этом случае деформация металла в области надрезов происходит в стесненных условиях, что сопровождается возникновением объемного напряженного состояния и ростом сопротивления деформированию. Коэффициент упрочнения металла из-за двустороннего глубокого надреза при плоской деформации Кун равен :

Уравнения типа Коффина-М энсона отражают кинетику усталостного повреждения при одноосном напряженном состоянии. Стенки трубопроводов испытывают плоское и реже объемное напряженное состояние. При этом соотношение главных напряжений mCT изменяется в достаточно широком диапазоне: 0