Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956) (1062129), страница 24
Текст из файла (страница 24)
77), »» э=3» беа~ь](" ~г(1+ ~'Ямм '!' » (243) — — !(— где р — наибольшее расчетное давление, кггсмз; о — предел прочности ма- Рис 77. к расчету плоских териала кг/мМт штампованных дниш с отогсг — внутренний диаметр днища, мм; гг — внутренний радиус переходной дуги от цилиндрической части к плоской, мм. Величина и, должна быть не менее 1/15 с(. Круглая пластина с отверстием в центре, закрепленная по наружному и внутреннему контурам и подверженная изгибу равномерно распределенной нагрузкой. Максимальное напряжение в пластине: Здесь 7 — интенсивность нагрузки, кг/см*„. и„— 'наружный радиус пластины, см; з — толщина пластины, см; Š— модуль упругости материала, кг/смз; й, — безразмерный коэффициент напряжения, определяется по рис.
78, в зависимости от отношения наружного радиуса пластины'гв к радиусу отверстия и,„; Йт — безразмерный коэффициент прогиба; определяется по рис. 79 в зависимости от отношения гв и и,„. Исходными данными для построения кривых безразмерных коэффициентов напряжения и прогиба являются основные е уравнения теории изгиба пластин: 1) уравнение момента по меридиональному сечению; 2) уравнение угла наклона касательной упругой линии; 3) уравнение упругой линии (уравнение прогибов).
уиблико 57 Значении ковффициеита С Значения С Условия работы плоских стенок (246) 0.017 Одл О7 ю ОЫ нн ~~ О1О ~~ ООО М Обб гв й О,О4 0,015 0.0155 "Об Ф Оу й чО4 й пн Об -"- йг 401 0,0135 0,014 0,013 0,012 0,011 1 3 3 4 б Отношение нн! "бн 1 г 3 4 б б Ои ~ошение г~/нбн Рнс. 79. Значение коэффициента кт в зависимости от отношения Радиугн сов — ° Гвн Рис. 7В.
Значение коэффициента кг в зависимости от отношения радиугн сов — ° Гвн Рис. З1. Неравномерно распределенные крепления, Рис. 50. Равномерно Распределенные крепления. где 179 Плоские стенки, скрепленные распорными или анкерными болтами Толщина стенки при равномерном распределениин креплений *-о1~~ эвч Толщина стенки при неравномерном распределении креплений в=0,5С(сХх+ а~)$'р мм, (247) С вЂ” расчетный коэффициент, принимаемый по табл. 5; к7 р — наибольшее расчетное давление, кг1слгз; а — расстояние между распорными или анкерными болтами в одном ряду (рис.
80), мм; Ь вЂ”. расстояние между ридами распорных или анкерных болтов (рис. 80), мм: И И, — расстояние между креплениями (рис. 81), мм. и Для омываемых горячими газами и водой стенок, в которые ввертываются на резьба распорные или анкерные болты и расклепываются Для таких жз стенок, но не омываемых горячими газами Для омываемых горячими газами и водой стенок, в которые ввергываются на резьбе распорные нли анкерные болты с наружными гайками илн точеными головками Для таких же стенок, но не омываемых горячими газами Для стенок, скрепленных только анкерными трубками Для неомываемых горячими газами стенок, имеющих анкеры, снабженные гайками и скрепляющими шайбами, прн этом диаметр наружной скрепляющей шайбы равен з1з Расстояния между анкерами и толщина шайбы равна фа толщины стенки Для таких же стенок, но диаметр наружной скрепляющей шайбы равен з'з расстояния между анкерами и толщина шайбы равна з/э толщины стенок Для таких же стенок, но диаметр наружной скрепляющей шайбы равен фз расстояния между анкерами и шайбой, толщина которой равна толщине стенки и которая приклепана к этой стенке Формулы (246) и (247) выведены в предположени, что стенки из стали имеют предел прочности материала о„= 36 кг/млея.
При выполнении стенок с ббльшнм пределом прочности материала толщина нх должна быть уменьшена умножением вели° Гло чины л на у — . аь В случае, если температура среды, омывающей стенку, больше 230'С, расчет ведется с учетом температуры. Плоская стенка, подкрепленная ребрами ж е с т к о с т и (рис. 82).
Число поперечных и продольных ребер, а также нх размер и профиль выбираются из условий допустимых напряжений в материале стенки и ребер. Обычно в качестве ребер принимаются угольники. Расчет ведется по наибольшей стороне плоской стенки. Введем следующие обозначения: р — расчетное давление на стенку, кг1смз; а — ббльшая сторона прямоугольника стенки, заключенная между ребрами, см; Ь вЂ” меньшая сторона того же прямоугольника стенки, см; Л вЂ” высота ребра, см; 1 — длина ребра по наибольшей стороне стенки, см; 8 — ширина пояска, равная стороне прямоугольника, расположенной по длине ребра 1, см," М= —, кг см ~г (252) 1т, = — кг/смв.
МХ (255) (256)  — площадь сечения ребра, см', Х,Хт — ось центра тяжести сечения ребра; ЛвХ, — ось центра тяжести сечения пояска плоской стенки; ХХ вЂ” ось центра тяжести сечения пояска и ребра; ОΠ— ось основания пояска; 1 — момент инерции сечения ребра относительно оси х, Х,Х„смв; определяется из таблиц для принятого профиля н размера ребра; Ее — расстояние вершины ребра от оси Х,Х,, см; а — толщина прямоугольной стенки, заключенной между ребрами жесткости.
определяется по формуле (240), см; Рнс. 82; К расчету плоской стенки, подкрепленной ребрами жесткости. т"в в расстояние оси Х,Х, от оси ОО У, = 1в + з — Уе см; 1'в — расстояние оси Х,Хв от осн ОО в в=Ма см1 Ев — площадь сечения пояска Р =Вз см; У вЂ” расстояние нейтральной оси ХХ от оси ОО Рв 3~~ + РвУв У= ., -см; а, — расстояние между осями Х Х, и ХХ а,=); — У см; а, — расстояние между осями Х,Хв и ХХ а,=г — у; Ув — расстояние наиболее удаленного волокна от оси Хгйч );=к+ й — Х см.
Нагрузка, действующая иа ребро и поясок, Я=1Вр кг. (248) Наибольший изгибающий момент„действующий на ребро и поясок (249) Момент инерции сечения пояска относительно оси Х Хв 1Х 12 сС' нвв (250) Момент инерции сечения ребра относительно оси ХХ 1,=1„+ ав,Р, см4. (251) Момент инерции сечения пояска относительно оси ХХ 1 =1 + ~~Р' см~, Суммарный момент инерции ребра и пояска относительно оси ХХ 1=1, +1 сдгв. (253) Напряжение, возникающее в ребре от действия момента М, (254') Напряжение, возникающее в пояске от действия моментаМ, Стенки н укрепления прямоугольных сосудов При определении размеров прямоугольных сосудов пользуются преимущественно соотношениями В=)Ж; А= —,В; Н= — — В, где  — ширина; 1- — длина; Н вЂ” высота; ь' — объем.
Давление жидкости на стенку сосуда го = 0,85тН кг/смв, где Т вЂ” удельный вес жидкости, кг,~смв; Н вЂ” высота столба жидкости, см. Толщина стенки сосуда: аркан + С см 811 (УУь+1.Я1 (257) где Š— длина стенки, или расстояние между вертикальными стойками, см; Н вЂ” высота стенки, или расстояние между горизонтальными элементами жесткости, см; тть — допускаемое напряжение на изгиб, кг/сма; С вЂ” прибавка на коррозию, см.
Момент сопротивления вертикальной стойки: 1Г = — см ф,на 1Ыь (258) 4 / хьпт А= 11 1/ — см. (259) Длина нижнего горизонтального элемента жесткости или расстояние между связями, скрепляющими нижний горизонтальный элемент жесткости, при наличии двух рядов горизонтальных укреплений по высоте: где Т вЂ” удельный вес жидкости, кг/см', А — расстояние между стойками, см; Н вЂ” высота вертикальной стенки, см; ась — допускаемое напряжение на изгиб материала стойки, Кг1Смь.
По вычисленному моменту сопротивления подбирается соответствующее сечение стойки. Длина горизонтального элемента жесткости или расстояние между связяки, скрепляющими горизонталь- ные элементы жесткости, при наличии одного ряда горизон- тальных укреплений по высоте: 1=1,254зФ~Ль см, (262) где з — толщина стенки днища без прибавки С, см; йь, т и Н вЂ” то же, что в формуле (258). При расчете толщин стенок и днища сварного прямоугольного сосуда коэффициент прочности сварного шва р можно не учитывать при условии расположения шва на расстоянии '/4 пролета между стойками или балками, где изгибающий момент имеет минимальную абсолютную величину.
Прямоугольные камеры, подверженные внутреннему давлению Толщина стенки з прямоугольной камеры определяется по напряжениям, возникающим в углу камеры, н по напряжениям, возникающим в наиболее ослабленном сечении стенки (рис. 83). Для первого случая Р у",„2+ Р +1/селу Р (263) Для второго случая Рпс. 83. К расчету прямо- Здесь И7 — момент сопротивления горизонтальных укреплений, см', Ь, — расстояние от дна до нижнего горизонтального элемента, см; Иа — расстояние от дна до верхнего горизонтального элемента, см; йь, т и Н вЂ” то же, что в формуле (258). Расстояние между балками под днищем сосуда: Н 1+ е Длина верхнего горизонтального элементйь жесткости или расстояние между связями, скрепляющнмь1 верхний элемент жесткости„при наличии двух рядов горизонг тальных укреплений по высоте: А = Рь пт 1т,т — сМ.
и,+и 2 182 Здесь р — расчетное давление среды, кг1смт; я †допустим напряжение, кг,смя (принимается по табл. 56); тат — условный изгибающий момент в углу камеры (отнесенный к единице длины и к давлению 100 кг/сма), определяемый по формуле 1 тяа+ Гь М =— Мм'; я 3 та+1 ̄— тусловный изгибающий момент в любом месте рассчитываемой стороны камеры (отнесенный к единице длины и к давлению 100 кг/см')„определяемый по формуле аь 1 и+и М =ьпы — — —— ь= 2 3 т+ мм". полуширина в свету рассчитываемой стороны камеРы. м"' полуширина в свету стороны, перпендикулярной к рассчитываемой, мм; наименьшее расстояние от внутренней поверхности боковой стенки до оси ослабления (отверстия или сварного шва), мм; коэффициент прочности сварного шва, принимается по табл.
50; коэффициент ослабления стенки отверстиями, равный 9 = г з где 8 — шаг отверстий, мм; с( — диаметр отверстий, мм. Я 36. РАСЧЕТ НЕУКРЕПЛЕННЫХ И УКРЕПЛЕННЫХ ОТВЕРСТИЙ Неукрепленные отверстия 1теукрепленными считаются: а) отверстия под развальцовку и резьбу; б) отверстия, уплотняемые лючковыми или другими затворами; в) отверстия, предназначенные для присоединения труб, штуцеров, втулок и т. п.
на приварке, если конструкция сварных швов не обеспечивает совместную работу приварнваемых элементов с сосудом. Допустимый наибольший диаметр неукрепленных отверстий д„определится по формуле з А =6.1)~Ъз(1 — й) мм, где Є— внутренний диаметр корпуса, мм; з--толщина стенки корпуса, мм; я — действительный коэффициент прочности сосуда, определяемый по формуле где р — расчетное давление в корпусе, кг,'см'; ьт' — допускаемое напряжение на растяжение, кгlммь. Во всех случаях наибольший диаметр неукрепленного отверстия не должен превышать 1„~О,ЕВ. и 2„200 Для овальных отверстий величина ~г„должна быть заменена длиной большой оси овала.