Расчёт конденсатора паровой турбины

5.3. Расчет на прочность корпуса конденсатора.

В рабочих условиях корпуса конденсаторов подвергаются равномерному сжатию от разности атмосферного давления и вакуума в конденсаторе.

Толщину стенки цилиндрического корпуса, подверженного на­ружному давлению, можно определить /3/:
, где
p  разность давления, можно принять, что p=0,1 МН/м²;
D  диаметр корпуса;
l_ц  длина цилиндра (между действующими жесткими крепле­ниями);
 допустимое напряжение на сжатие: МН/м²;
a  коэффициент, зависящий от выполнения продольного сварочного шва:
a=10,0  в нахлестку;
a= 8,0  при шве в накладку с двух сторон;
c= 0,002 м  поправка на ржавление.
Определенная по этой формуле толщина стенки должна быть проверена на давление гидравлической пробы:
.
Напряжение стенки не должно превышать 0,5_т  предела теку­чести.
Корпуса конденсаторов имеют отклонение от цилиндрической формы. Верхняя половина конденсатора состоит большей частью из плоских стенок, укрепленных ребрами жесткости. При наличии ребер стенка работает на изгиб /3/:
, где
s₁  толщина стенки без прибавки: , для сварных корпусов ;
F_p  площадь поперечного сечения ребра жесткости;
  коэффициент Пуассона ( = 0,3).
Для плоской стенки корпуса /3/:
, где
b  размер короткой стороны пластины, обычно он равен рассто­янию между поперечными ребрами жесткости.
K₁  коэффициент, зависящий от положения длинной стороны пластины a и короткой b (см. табл. 4).

Таблица 4

K1	0,0517	0,0554	0,0612	0,0668	0,0714	0,0753	0,0784	0,0807	0,0821	0,0826	0,0829	0,0832	0,0833	0,0833	0,0833
a/b	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0	3,0	4,0	5,0	

При расчете корпуса конденсатора на прочность большое значение имеет проверка его на устойчивость или на выпучивание.

Для коротких тонких цилиндров (при L/D<10) критическое внешнее давление равно /3/:
и , где
k  коэффициент, зависящий от крепления трубных досок. k принимают k=2,5.
L  длина цилиндра.
Из двух полученных критических давлений выбирают меньшее. Рабочее наружное давление должно быть ниже критического:
, где
m_кр  коэффициент безопасности:
m_кр= 3,5 … 4 - при строгом выполнении цилиндрической формы корпуса;
m_кр= 5 … 6 - для обычных корпусов из нормальной стали;
m_кр= 6 … 9 - для обычных корпусов из мягкой стали.