Gerse Károly

Kazánok

2., javított kiadás


7.2.2.4. Lángcsövek

A külső nyomásra igénybe vett lángcsövek méretezésének alapelveit a 2.1. táblázathoz kapcsolódóan − elsősorban a TRD 305 [8] előírás alapján − ismertettük. Megadtuk a méretezési hőmérséklet számítására szolgáló (2.4) összefüggést is. Az ott leírtak alapján könnyen megállapítható, hogy a lángcsövek méretezése lényegesen eltér a belső nyomásra igénybe vett hengeres övek méretezésétől. Míg az utóbbiak méretezése szilárdságra történik, addig a lángcsöveké alapvetően stabilitásra. Ez befolyásolja a megengedett feszültség számításánál figyelembe veendő biztonsági tényezőt, a megengedhető ovalitást, esetleges kivágások merevítését és más tényezőket is.
 
Szilárdsági jellemzők, biztonsági tényezők: A lángcsövek, külső nyomásra igénybe vett hengeres fordulókamrák méretezésénél, a megengedett feszültség számításánál, szilárdsági jellemzőként a (2.4) képlet alapján számított falhőmérséklethez vagy az engedélyezési nyomáshoz tartozó telítési hőmérséklet − tüzelési módtól függő − hőmérsékletpótlékkal növelt értékéhez mint méretezési hőmérséklethez tartozó melegfolyáshatárt kell figyelembe venni. Az biztonsági tényezők a hatályos európai szabvány alapján, a 7.21. táblázat szerint választandók [7.101].
 
7.21. táblázat [7.101]
 
Biztonsági tényező ()
Láng hatásának kitett lángcsövek, forduló kamra lemezei >6 bar vagy ≤ 6 bar és <0,25 esetén
2,5
Láng hatásának kitett lángcsövek, forduló kamra lemezei <6 bar, és ≥0,25 esetén
2,0
Láng hatásának nem kitett lángcsövek, forduló kamra lemezei
2,0
 
A következő fejezetben ismertetendő, növelt nyomású nyomáspróba előkészítése során − amennyiben a vizsgálat alatt figyelik a horpadást, és a mindenkori ovalitás a 3 százalékot nem haladja meg − a TRD 503 alapján a megengedett feszültség számításához 1,8 értékű biztonsági tényező vehető figyelembe [8].
 
Sima lángcsövek: A hatályos szabvány alapján a rugalmas horpadásra történő ellenőrzést nem a 2.1. táblázat jobb oldali oszlopában megadott összefüggéssel, hanem az alábbi képlettel kell elvégezni:
 
(7.119)
 
 
A megengedhető nyomások ellenőrzése helyett, az ezekre vonatkozó számítási összefüggések átrendezésével, elvégezhető a falvastagság előzetes kiszámítása is:
 
  • a képlékeny alakváltozás korlátozásával
 
(7.120)
 
  • a rugalmas horpadás elkerülésére
 
(7.121)
 
A két érték közül a méretek megállapításánál a nagyobbat kell figyelembe venni. A sima lángcső minimális falvastagsága, 400 mm alatti átmérő esetén, nem lehet kisebb 6 mm-nél, 400 mm fölötti átmérő esetén 7 mm-nél. A számított falvastagságot meg kell növelni a lángcső készítéséhez felhasznált lemez gyártási tűrésével, valamint 0,75 mm korróziós pótlékkal. A falvastagság a 22 mm értéket nem haladhatja meg. Az előbbi összefüggések alkalmazását a szabvány ≤1800 mm átmérőig ajánlja. Amennyiben hullámos lángcsöveknél 250 mm-nél hosszabb sima szakaszokat alkalmaznak, ezeket a hosszúságuk másfélszeresét figyelembe véve kell, az előbbi sima lángcsövekre vonatkozó összefüggések alapján, minimális falvastagságra ellenőrizni.
A lángcső ovalitását a (7.53) összefüggéssel kell számítani, egyéb adat hiányában (amennyiben az alkalmazott gyártástechnológia biztosítani tudja, vagy a szállító szavatolja) hullámos lángcsöveknél = 1%, sima lángcsöveknél = 1,5% értéket kell figyelembe venni.
 
7.39. ábra. Merevítőgyűrű, merevítőhullám [7.101]
 
A sima lángcsövek stabilitása javítható merevítőgyűrűk megfelelő távolságonkénti elhelyezésével. Ilyen gyűrűk azonban nem helyezhetők el 11 mm-nél vastagabb lángcsövek nagy hőterhelésű szakaszaira, amelynek hosszát a 2.11. ábrából adódó lángcsőátmérő kétszeresére kell feltételezni. A gyűrűk méreteit, a 7.39. ábrán (a) megadott szokásos méretek figyelembevételén túlmenően, úgy kell megválasztani, hogy a másodrendű nyomaték nagyobb legyen az alábbi, (7.122) képletből számított értéknél:
 
(7.122)
 
A másodrendű nyomatékot a merevítő, valamint a lángcső hosszúságú, mindkét oldali szakaszának figyelembevételével adódó keresztmetszetre, e keresztmetszet semleges tengelyére kell kiszámítani. A (7.122) képlet alapján látható, hogy az osztásköz csökkentésével a szükséges másodrendű nyomaték, és a ((7.120) és (7.121) képletekből kiadódó) falvastagság csökkenthető. Ebből következik, hogy a gyűrűk távolságát, méreteit az anyag- és gyártási költségek együttes optimalizálásával célszerű megválasztani. Merevítőgyűrűk hullámos lángcsöveken is elhelyezhetők, ez esetben a 2.1. táblázatban szereplő összefüggésekbe, a lángcsőprofil és a lángcső-falvastagság hatszorosánál nem magasabb merevítőgyűrű együttes másodrendű nyomatékát kell helyettesíteni.
A sima lángcső 2.2.1. fejezetben ismertetett, kedvezőtlen hosszirányú merevsége csökkenthető egy vagy több hullám (angol elnevezéssel bowling hoop) beépítésével (7.39. ábra (b)), amely (a lángcső belső átmérője harmadának megfelelő, de nem kisebb, mint 500 mm) osztással a lángcső merevítésére is alkalmas. Ez esetben a méretezést a sima lángcsőre vonatkozó összefüggésekkel kell elvégezni, az merevítetlen lángcsőszakasz-méret helyébe a hullámok középvonala közötti távolság másfélszeresét helyettesítve. A szabvány [7.101] tartalmazza a szokásos hullámkialakítások méreteit és falvastagságtól függő másodrendű nyomatékát, amelynek nem szabad a merevítőgyűrűre stabilitás szempontjából megengedett ((7.122) képlettel számítható) minimális, másodrendű nyomatéknál kisebbnek lenni. A hullámokkal merevített lángcső falvastagságának 10 mm-nél nagyobbnak kell lenni.
Különböző sugarú elemekből összeállított fordulókamrák esetén a stabilitás ellenőrzéséhez az előforduló legnagyobb sugarat kell figyelembe venni. Amennyiben lángcsöveken (tüzelőanyag-bevezetéshez, salakelvezetéshez vagy más célra) kivágásokat kell kialakítani, ezeket a (7.37) képlet figyelembevételével merevíteni kell, de merevítőtárcsák egyáltalán nem alkalmazhatók, csak csonkok. A külső nyomásnak kitett hengeres elemeket a sima lángcsövekkel azonos módon kell méretezni. A merevítőcsonkok, csatlakozóelemek falvastagságának 10–22 mm között kell lenni.

Kazánok

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 492 0

Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.

Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave