122868 (689273), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Расчетный диаметр гладкой конической обечайки

, (17)

где а₁ – расчетная длина переходной части, мм.

. (18)

Исполнительная толщина стенки тороидального перехода S_Т для предварительного расчета принята равной исполнительной толщине стенки цилиндрической обечайки S.

S_Т = S = 8 мм.

мм.

мм.

Расчетная толщина стенки , мм

, (19)

где – расчетный коэффициент прочности сварных швов.

Для соединения с тороидальным переходом

, (20)

где - коэффициент прочности кольцевого сварного шва.

мм.

Исполнительная толщина конического днища

, (21)

мм.

= 8 мм.

Полученное в результате расчета значение совпадает со значением , принятым для предварительного расчета.

Окончательно, исполнительная толщина конического днища, нагруженного внутренним избыточным давлением, = 8 мм.

Допускаемое внутреннее давление

, (22)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (11)

0,94 МПа 0,97 МПа.

3.4 Расчет соединения обечаек с тороидальным переходом

Для стандартного конического днища 2 толщина стенки тороидального перехода

8 мм.

Допускаемое внутреннее или наружное давление из условия прочности переходной части

, (23)

где – коэффициент формы.

, (24)

где

; (25)

, (26)

Вычисляем коэффициенты формы:

.

Допускаемое внутреннее и наружное давление по формуле (23)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (11)

0,94 МПа 0,97 МПа;

Условие прочности выполняется.

Расчет соединения штуцера с конической обечайкой

Расчетная толщина стенки штуцера

, (27)

где – коэффициент формы;

- коэффициент прочности сварного шва, для штуцера = 1;

d – внутренний диаметр штуцера, мм.

Внутренний диаметр штуцера определяем по наружному диаметру и толщине стенки патрубка штуцера.

, (28)

где – наружный диаметр трубы.

Для трубы 1596

d = 159 – 2 6 = 147 мм.

Коэффициент формы

. (29)

Коэффициент определяется в зависимости от отношения

, (30)

где – отношение допускаемых напряжений при расчетной температуре материала днища и штуцера

. (31)

Для штуцера из стали 12Х18Н10Т МПа.

,

тогда

. (32)

Коэффициент определяется по формуле

(33)

Коэффициент определяем по формуле (32), а – по формуле (29):

Расчетная толщина стенки штуцера по формуле (44)

мм.

Толщина стенки штуцера с учетом прибавки к расчетной толщине

мм

Выбранная предварительно труба 1596 удовлетворяет условию прочности.

Допускаемое внутреннее избыточное давление из условия прочности

, (34)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (16)

0,94 МПа < 6,4 МПа.

Условие прочности выполняется.

3.5 Расчет укрепления отверстий

3.5.1 Расчет диаметра одиночного отверстия, не требующего укрепления

Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления, при наличии избыточной толщины стенки сосуда

, (35)

где – расчетная толщина укрепляемого элемента, мм;

где – расчетная толщина укрепляемого элемента, мм;

S – исполнительная толщина укрепляемого элемента, мм;

С – сумма прибавок к расчетной толщине, мм;

– расчетный диаметр укрепляемого элемента, мм.

Для цилиндрической обечайки корпуса = D = 1600 мм,

мм.

Для верхнего эллиптического днища аппарата

, (36)

где х – расстояние между осями днища и штуцера, мм.

Для штуцеров Б, Д, Е, Ж, И, К, Л при х = 580 мм

мм.

Расчетная толщина эллиптического днища в месте расположения штуцеров

. (37)

мм.

мм.

Для люка А при х = 360 мм

мм.

Расчетная толщина эллиптического днища в месте расположения люка

мм.

мм.

3.5.2 Проверка необходимости укрепления отверстий

Отверстие не требует укрепления, если выполняется условие

, (38)

где – расчетный диаметр отверстия.

Для штуцера перелива Г и штуцера выхода среды В₂ (d_У = 150 мм), расположенных на цилиндрической обечайке, ось которых совпадает с нормалью к поверхности, расчетный диаметр

, (39)

где d – внутренний диаметр штуцера, мм;

С_S – сумма прибавок к расчетной толщине стенки штуцера, мм.

Расчетная толщина стенки штуцера

, (40)

где Р – внутреннее избыточное давление, МПа;

С_S - сумма прибавок к расчетной толщине стенки штуцера, мм;

– допускаемое напряжение материала штуцера при расчетной

температуре, МПа;

– коэффициент прочности сварных швов (для труб = 1).

Для стали 12Х18Н10Т = 157,5 МПа [2].

Для штуцеров Г и В₂ принята труба 1596 [5].

мм.

Исполнительная толщина стенки нагруженной части штуцера

, (41)

где

С_S = C_S1 + C_S2. (42)

При расчете толщины стенки штуцера прибавка для компенсации коррозии С_S1 принимается равной прибавке С₁, используемой в предыдущих расчетах.

Прибавка для компенсации минусового допуска С_S2 для труб принимается равной 15% от толщины стенки трубы.

С_S = 21+ 0,156 = 1,9 мм.

S₁ 0,45 + 1,9 = 2,35 мм.

Расчетный диаметр

= 147 + 21,9 = 150,8 мм.

150,8 мм < 98,5 мм.

Штуцера Г и В₂ требуют укрепления, т. к. не выполняется условие (38).

Для смещенных штуцеров входа среды Б и передавливания среды Д (d_У = 80 мм), расположенных на верхнем эллиптическом днище, принята труба 894.

Расчетный диаметр для смещенных штуцеров на эллиптическом днище

, (43)

95,15 мм < 215,2 мм.

Условие выполняется, т.е. штуцера не требуют укрепления.

Для штуцеров Е, Ж, И, К, Л (d_У = 50 мм). расположенных на верхнем эллиптическом днище аппарата принимаем трубу 573.

мм.

Толщина стенки наружной части штуцера

S₁ 0,16 + 1,45 = 1,61 мм.

мм.

Условие (20) выполняется:

60,9 мм 215,2 мм,

т.е. штуцера Е, Ж, И, К, Л не требуют укрепления.

Для люка А, расположенного на верхнем эллиптическом днище аппарата, расчетная толщина стенки обечайки люка по формуле (40)

мм,

S₁ 1,5 +1,8 = 3,3 мм

Для люков на условное давление 1,0 МПа рекомендуется толщина стенки обечайки S₁ = 8 мм [6].

Расчетный диаметр для люка, как смещенного штуцера на эллиптическом днище

мм.

Люк А требует укрепления, т. к. условие (20) не выполняется:

519,3 мм 164,3 мм.

3.5.3 Расчет укрепления люка

Условие укрепления одиночного отверстия

(44)

Расчетные величины, входящие в условие укрепления определяем по приведенным ниже формулам.

Расчетная длина внешней части люка

, (45)

где – высота обечайки люка над днищем, мм.

мм.

Расчетная длина внутренней части люка = 0.

Расчетная ширина зоны укрепления

, (46)

где

, (47)

мм;

Расчетный диаметр

, (48)

мм;

Отношения допускаемых напряжений:

для внешней части люка

; (49)

для накладного кольца

; (50)

для внутренней части люка

, (51)

где - допускаемое напряжение материала внешней части люка при расчетной температуре, МПа;

- допускаемое напряжение материала накладного кольца при расчетной температуре, МПа;

- допускаемое напряжение материала внутренней части люка при расчетной температуре, МПа.

Так как люк, накладное кольцо и укрепляемый элемент (эллиптическое днище) выполнены из одного материала, то

Рекомендуемым вариантом укрепления является укрепление без использования накладного кольца. В этом случае толщина накладного кольца S₂ принимается равной нулю.

Условие укрепления люка без использования накладного кольца

69,8(8 – 1,5 – 1,8)1 + 0 + 0 + 135,2(8 – 4,4 – 1,8) 0,5(519,3 – 54,1)4,4;

571 < 1024 мм².

Условие укрепления (44) не выполняется.

При использовании для укрепления накладного кольца площадь сечения накладного кольца приближенно определяется как разность:

1024 – 571 = 453 мм².

При толщине накладного кольца S₂ = 8 мм минимальная ширина накладного кольца мм, принимаем = 60 мм.

Расчетная ширина накладного кольца

, (52)

мм.

Условие укрепления с учетом накладного кольца выполняется

571 + 8601 1051 (мм²),

1051 > 1024 (мм²).

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяем при значении коэффициента для эллиптического днища. Коэффициент понижения прочности определяем по формуле

МПа.

Проверяем условие прочности

,

(МПа).

Условие прочности выполняется.

Расчет укрепления штуцеров Г и В₂

Расчетная длина внешней части штуцеров

мм.

Расчетная длина внутренней части штуцера = 0.

Расчетная ширина зоны укрепления

мм;

Расчетный диаметр

мм;

Отношения допускаемых напряжений:

Условие укрепления штуцеров без использования накладного кольца

31,1(6 – 0,45 – 1,9)1 + 0 + 0 + 99,6(8 – 4,78 – 1,8) 0,5(150,8 – 39,8)4,78;

254 < 266 мм².

Условие укрепления (44) не выполняется.

При использовании для укрепления накладного кольца площадь сечения накладного кольца приближенно определяется как разность:

266 – 254 = 12 мм².

При минимальной толщине накладного кольца S₂ = 6 мм принимаем ширину накладного кольца = 40 мм.

Расчетная ширина накладного кольца

мм.

Условие укрепления с учетом накладного кольца выполняется

254 + 6401 494 (мм²),

494 > 266 (мм²).

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяем при значении коэффициента для эллиптического днища. Коэффициент понижения прочности определяем по формуле

МПа.

Проверяем условие прочности

,

(МПа).

Условие прочности выполняется.

3.5.4 Учет взаимного влияния отверстий

Отверстие считается одиночным, если расстояние между наружными поверхностями близлежащих штуцеров удовлетворяет условию

, (53)

где b – фактическое расстояние между наружными поверхностями близлежащих

Характеристики

Список файлов курсовой работы