Аппарат емкостной ВКЭ1–1–5–1,0 (стр. 2 из 7)

Полученное в результате расчетов значение S должно удовлетворять условию

, (12)

Условие (12) выполняется.

3.3 Расчет эллиптического днища

3.3.1 Расчет толщины стенки днища

Расчетная толщина днища

, мм

, (13)

где R – радиус кривизны в вершине днища, мм.

R = D = 1000 мм.

мм.

Исполнительная толщина днища

, (14)

где

С = С₁ + С₂ = 1 + 0,8 = 1,8 мм.

мм.

Принимаем

= 8 мм.

3.3.2 Определение допускаемого давления

Допускаемое давление для принятого значения S₁

, (15)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (11)

0,94 МПа < 1,2 МПа.

3.3.3 Проверка условий применения расчетных формул

Полученное в результате расчета значение толщины S₁ должно удовлетворять условию

, (16)

0,002 < 0,004 < 0,100.

Условие (16) выполняется.

3.4 Расчет конического днища

3.4.1 Расчет толщины стенки днища

По пособию [2] для конического отбортованного днища внутренним диаметром D = 1600 мм и углом при вершине конуса 2a=90° радиус отбортовки составляет r = 200 мм.

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 Æ 159´6

d = 159 – 2 × 6 = 147 мм.

Коэффициент формы

. (29)

Коэффициент

определяется в зависимости от отношения

, (30)

где c – 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 Æ 159´6 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;