Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 26 из 74)

So CoSn Cn

1498 017421



151,7 МПа.

8 021

Уточнюємо товщину стінки днища за формулами (3.58, 3.60):

S1p  P R  1,02000  6,6 мм;

20,5 P 21151,7 0,51,0

S₁  S₁p  C  6,6  1,9  8,5 мм.

Приймаємо виконавчу товщину стінки днища рівною ^S₁  10мм, що збігається з попереднім розрахунком.

Для прийнятого значення товщини стінки днища розраховуємо допустимий тиск за формулою (3.61)

_P_ 2S1 C^ _ 2101,91151,7 _{ 1,226МПа.} R 0,5S₁ C 20000,5101,9

Умова міцності

P  1,0  P 1,226МПа

виконується.

Умова застосування розрахункових формул

0,002 S1 C  101,9  0,004 0,1

D 2000

виконується.

Еліптичні та напівсферичні днища, навантажені зовнішнім тиском

Розрахункову товщину стінки днища ^S1p , мм, попередньо визначають за формулою

S1p  maxKе  R  ny_6 PE ; P2 R , (3.62)

510 10

де ^K_е – коефіцієнт зведення радіуса кривизни днища; ⁿ_y – коефіцієнт запасу стійкості;

E – модуль подовжньої пружності матеріалу днища при

розрахунковій температурі, МПа (таблиця 3.8).

Для попереднього розрахунку коефіцієнт ^K_е приймають рівним

0,9 для еліптичних днищ і 1,0 – для напівсферичних днищ.

Коефіцієнт запасу стійкості ⁿ_y необхідно приймати рівним:

– ⁿ_y  2,4 – для робочих умов;

– ⁿ_y  1,8 – для умов випробувань.

Виконавчу товщину стінки днища визначають за формулою (3.60). Розрахункове значення коефіцієнта ^K_е визначають за формулою

12,4 8x x , (3.63)

К_е 

13,0 10x x

де

x  10_ S^{1 C} _^_ ^D _ ^{2H }_ . (3.64)

D  2H D 

Після цього за формулами (3.62), (3.60) уточнюють значення товщини стінки днища з наступною перевіркою за формулою (3.65). Розрахунок проводять до збігання виконавчої товщини стінки днища, визначеної двома останніми розрахунками.

Допустимий зовнішній тиск Р, МПа, розраховується за формулою

Р_ ^РП . (3.65)

1 РРПЕ 2

Допустимий зовнішній тиск за умови міцності Р_П , МПа, визначають за формулою

P_П  _R2_^₀^_,^₅^_^S_S¹₁^_^C_C^_ , (3.66)

а допустимий зовнішній тиск за умови стійкості в границях пружності Р_Е , МПа, – за формулою

PE  2610ny6 E 100KеS1 RC2 . (3.67)

При цьому повинна виконуватися умова P P.

Приклад 3.15

Розрахувати товщину стінки нижнього еліптичного днища корпуса вертикального апарата з сорочкою (рисунок 3.8). Тиск в апараті – атмосферний, розрахунковий тиск у сорочці – P 0,63МПа. Матеріал корпуса – сталь марки Ст3сп5. Внутрішній діаметр апарата

D  1000 мм, розрахункова температура стінки днища t  165 °С. Добавки для компенсації корозії та ерозії прийняти рівними:

– з боку робочого середовища ^C₁  2 мм; – з боку теплоносія ^C₁  1 мм .

Згідно з таблицею Б.1 додатку Б визначаємо допустиму напружину для сталі марки Ст3сп5 при розрахунковій температурі t  165 °С методом лінійної інтерполяції,  144 МПа. Модуль подовжньої пружності матеріалу днища при розрахунковій температурі визначаємо методом лінійної інтерполяції за таблицею 3.8, Е  1,85 ¹⁰⁵ МПа.

Розрахункову товщину стінки днища попередньо визначаємо за формулою (3.62), при цьому приймаємо коефіцієнт ^K_е  0,9 , коефіцієнт запасу стійкості для робочих умов – ⁿy  2,4 .

S₁p  maxKе  R ny  P ; P R 

_ 510 106 E 2

 max_0,95101000 10_2₆,41,085,63_10₅ ; 0,632_1441000__ 

_{ }

 max5,05; 2,19 5,05 мм.

Визначаємо добавку для компенсації корозії та ерозії до розрахункової товщини стінки днища

С1  С₁ С₁  2 1  3мм.

Виконавча товщина стінки днища без урахування добавки для компенсації мінусового допуску дорівнює

S₁  ^S₁p  ^C₁  5,05  3  8,05 мм.

Виконавча товщина стінки днища з урахуванням добавки на мінусовий допуск для листа товщиною 10 мм ^C₂ 0,8 мм складає S₁  ^S₁p  ^C₁  ^C₂  5,05  3 0,8  8,85 мм.

Приймаємо виконавчу товщину стінки днища за таблицею В1 додатку В рівною ^S₁  10мм.

Перевіряємо необхідність урахування добавки для компенсації мінусового допуску сталевого листа товщиною 10 мм

C₂  0,8  0,05 S₁ 0,0510  0,5мм.

Добавку враховуємо, тому що вона складає понад 5 % від товщини листа.

Сума добавок до розрахункової товщини стінки днища

С  С1 С2  30,8  3,8 мм

дорівнює попередньо прийнятій.

Розраховуємо висоту опуклої частини днища

H  0,25D  0,251000 250мм.

Коефіцієнт x визначаємо за формулою (3.64)

x _ 10 S1 C __ D _ 2H _{ } 10_ 103,8 _ 1000 _ 2250_{ } 0, 093.

D  2H D  1000  2250 1000 

Для прийнятої товщини стінки днища уточнюємо розрахункове значення коефіцієнта ^K_е за формулою (3.63)

K_{е } 12,4 8 x x _ 12,4 80,0930,093 _0,946.

13,0 10 x x 13100, 0930, 093

Розрахункову товщину стінки днища уточнюємо за формулою

(3.62)

S1p  max_K510е  R _ 10ny6 P_E ; 2P_ R_ _

 max _0,9461000 _2₆,41,085,63_10₅ ; 0,632_1441000__ 