Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956) (1062129), страница 23
Текст из файла (страница 23)
70 и 71) — диаметры отверстий, мм; принимается наиболыпий; допускаемое напряжение на растяжение; выбирается в зависимости от температуры стенки по данным табл. 55; прибавка к расчетной толщине: С=З мм; для глухих днищ с расчетной толщиной стенки до 17 хслс С=2 ясм и для днищ, изготовленных нз стального литья, С = 5 м ус. таьггяч 55 Значение фактора формы днища а заиисимости от его размеров и расположения отверстий днища с лазоиыми или иными отверстиями с отношением 1+ гу —, равным 17н 0,1 ) 0,2 ~ 0,3 ~ 0.4 ~ 0,5 ! 0,6 ~ 0,7 Примечания: 1..Глухим иззиваетсв лмище, ве имеЮщее внкакнз отверстий (вирезов!.
л с+ь у. дл» промежуточвих значений — н фактор форги опреаеляют иптерполнро~и ~и таолица лй Значения допускаемых напряжений для расчета толщины диищ и крышек, подверженных внутреннему даилеиию Оеоаначення. аз — прелел прочихтн металла на растяжение при температуре 20 С, кгггглк ег — врелел текучести металла прн температуре С, кгггиге прелел ползучестп металла при температуре с, «ггммч п а Берется наименьшее значение. Толщина стенки сферического днища где г — внутренний радиус сферы, мяс; 7г, 7зг, и С вЂ” то же, что в формуле (230). При расчете толщины стенки днищ, подверженных внутреннему давлению при нормальной температуре (цистерны и прочие сосуды, работающие в условиях, близких к корпусным конструкциям), допускаемое напряжение принимается равным: йз = — О,бо, кз(смз, где зг — предел текучести материала при нормальной температуре, кг/сяст.
Яополиитедьиые требования к выпуклым днищам 1) Днища рассматриваются как „глухие" в следующих случаях: а) когда наибольший размер неукрепленных вырезов не превышает 48 при условии, что расстояние между краем выреза и краем днища (по проекции) составляет менее 0,2 О„; б) когда наибольший размер полностью укрепленных вырезов не превышает 88 и расстояние между краем выреза и краем днища (по проекции) превышает 0,2 О„; Здесь 172 йтзза (233) изЕ 1,з Š— модуль упругости материала, кг, см', р — коэффициент Пуассона; з — толщина стенки днища, см; г †средн радиус днища, см; к =40 — для штампованных дншц из целого листа; в) когда наибольший размер полностью укрепленных вырезов не превышает бз и расстояние между краем выреза и краем днища (по проекции) превышает 0,1 77; 2.
От н ° . Отштампованные борты лазового отверстия укреплением не считаются. 3. Отверстия в днищах могут быть расположены вне зоны переходной дуги на расстоянии не менее з от конца этой дуги. 4. Отверстие в центре днища с отбортовкой наружу может быть выполнено диаметром до 450 мм без специального сил ения. о уси- 5.
Высота цилиндрического борта днища Н должна быть равна при толщине днища: до 10 мм — не менее 25 мм, от 10 до 20 мм — не менее 40 мм, свын1е 20 мм — по толщине днища, но не менее 50 мм. 6. Толщина цилиндрической части днища должна соответствовать расчетной толщине цилиндрического корпуса сосуда того же диаметра. При этом обтачнваемый борт должен составить не менее 0,9 толщины днища.
7. Для сварных днищ в знаменатель формулы (230) вводится коэффициент прочности сварного шва р, принимаемый по табл. 50. Выпуклые днища, подверженные наружному давлению Толщина стенки днища 1, 4року з= ' +Смм, (231) 1;де ттз — допУскаемое напРЯжение на сжатие, кг1ммз. же что Остальные обозначения и конструктивные требования е т е, что и для днищ, подверженных внутреннему давлению. Критическое напряжение в днищах, работающих под наружным давлением, рассчитывается на устойчивость. Для сферических днищ 2Е Гз тз (232) Для полусферических днищ к, =-1,1; за=20-- для штампованных днищ из свар- ных сегментов; к,=0,75; на=12 — для выколоченных днищ из свар- ных сегментов; з,-- предел текучести материала, кг/слез.
Запас устойчивости днища «л — — — р Рзр Р где р — наружное избыточное давление, кг7смз. Тарельчатые крышки, подверженные внутреннему давлению Тарельчатые крышки, подверженные внутреннему давлению (рис. 72), рассчитываются по формуле 3 ГО,1ИРа (гт — ез) Г + 1 кг;см"-, р«с 27 Гз — С) Рис. 72. К расчету тареаечатых крышек. где е — напряжение в крышке, кг1смт; з — тол1цина крышки, см; г — радиус окружности болтов, см; С вЂ” прибавка, см; Ра — нагрузка на все болты, кг; а — расстояние от оси крышки до центровой линии про- кладки, см; с( — внешний радиус фланца крышки, см; р — расчетное давление, кг«см'-; Й вЂ” радиус сферического сегмента крышки, см; е — коэффициент прочности шва.
Допускаемое напряжение в крышке выбирается исходя из запасов прочности на растяжение; для предела прочности лз 4, для предела текучести п,==- 1„8. 173 В тарельчатых крышках вырезы диаметром до 50 мм не требуют укрепления при условии достаточного зазора (не менее а) между краем выреза и сварным швом, присоединяющнм сферический сегмент к фланцу крышки. Отверстия диаметром более 50 мм подлежат укреплению.
Конические днища, подверженные внутреннему давлению 1. Сосуд находится под внутренним давлением паров или газов. Максимальное напряжение иа растяжение вдоль образующей конуса: (235) Максимальное напряжение на растяжение по круглому шву конуса: (236) 2. Сосуд заполнен жидкостью до определенной максимальной высоты. На рис. 73 изображен сосуд с внутренним диаметром О, коническим днищем высотой Ь и центральным углом 2а, наполненный жидкостью по высоте цилиндрической части, равной Ь». Максимальное напряжение на растяже- ние вдоль образующей конуса: а — половина центрального угла в градусах; 1 — удельный вес жидкости, кг/см', Й» — максимальная высота жидкости в цилиндрической части, см; /»а — высота конического днища от вершины до основания, см. 3.
Сосуд заполнен жидкостью, над зеркалом которой имеет место давление паров или газов. В этом случае расчет ведется по формулам (235) и (236), только вместо р в них подстав- ляется суммарное давление столба жидкости и давление в сосуде (кг/сма). й 35. РАСЧЕТ ПЛОСКИХ СТЕНОК.
КРЫШЕК И ДНИЩ Плоские стенки н крышки без подкреплений Тол щина прямоугольной стенки, закрепленной по периметру (рис. 74), 5=0»53/» |/ р,, +С„лш, Ль (1+ — ) Максимальное напряжение на растяжение по круглому шву конуса: при «,» а " — ~С (л»+ Ь,) кг/сМ; (238) Рис. 73. К расчету коииаесииа лнипь В формулах (235) — (239): р — внутреннее давление в сосуде, кг/сма; Π— внутренний диаметр сосуда, см; а — толщина стенки конического днища с прибавкой, слИ С вЂ” прибавка на коррозию и пр., см; о' — коэффициент прочности шва вдоль образующей конуса; ч»' — коэффициент прочности шва поперек образующей конуса; 174 прн /» >= йт 3 (3/»» + Ьт)а кг/сма.
(239) à — — — — Г-1 1 — а — » — 1 1 1 Рис 74. К расчет1 прииоутольной стенки. Рис. 75. К расчету эллиптической или овальной стенки. У»7ь (1+ — — + — ~ 3 а» а»/ 175 где р — давление на стенку, кг/см'1 Ь вЂ” меньшая сторона прямоугольника, мм; Йь — допускаемое напряжение на изгиб, кг/см', равное — для стали и — для цветных сплавов; здесь оь -- предел прочел 4 5 ности материала прн рабочей температуре, кг/сл»а; а — большая сторона прямоугольника, мм; С вЂ” прибавка, мм.
Толщина эллиптической или овальной стенки, закрепленной по периметру (рис. 75), а==с(1 р р + С см, тто (242) а) Фн /с „=й,— з кг/смз. (244) Наибольший прогиб пластины: егтв /,„= йз — '", см. (245) где тз — А. С. цвгвввов 176 где а — большая полуось эллипса, мм; Ь вЂ” малая полуось эллипса, мм; Остальные обозначения те же, что в формуле (240). Толщина круглых плоских крышек и днищ (р ..
78) Рнс. 76. К расчету толщии круглых плоских крышек и днищ. с( — диаметр крышки или днища, см; р — максимальное рабочее давление, кг/см'; гть — допускаемое напряжение на изгиб, кг/см' '[см. формулу (240)]; С вЂ” прибавка на коррозию, см [см. формулу (230)]; р — коэффициент, равный: Лли крышек.
жестко присоединенных на болтах или заклепках к фланцам корпуса (рис. 76, а), а также для плоских дниш, составляющих одно целое с корпусом аппарата (рис. 76, б)........ 0,162 Лля пластин, жестко закрепленных по своему контуру О,!87 Лля кованых (тянугых) днищ, составляющих одно целое с корпусом или сваренных с ннм встык (рис. 76, в и г) . 0,250 Лля крышек, подвергающихся предварительному изгибу от затяжки болтов, при наличии уплотняющего выступа на крышке нли фланце корпуса (рис. 76, д) О,ЗОО Лля крышек, приваренных по всей толщине к внутренней поверхности корпуса (рис. 76, е); при атом толщина шва должна быть не меньше 1„25 толщины наиболее тонких стенок корпуса или днища 0,500 Толщина плоского штампованного днища с отогнутыми бортами, подверженного внутреннему давлению (рис.