Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 46 из 74)

 1 

V  min ^_1;^_ 

^ lp  K₁  Dp 1  lp ^

 ^1 64,18  2,81 908108  2,8 1 ^

^ 111,7 8  2,8 _

 min 1; 10,5 505,6 44,7 1 500 2 2,8  1  64,1   0,884.

 111,7 2400 1 111,7 

Допустимий внутрішній “надлишковий” тиск для циліндричної обичайки визначаємо за формулою (3.193) при значенні коефіцієнта K1  1

P 2 K1 S  CV  2 18  2,81177 0,884  0,676 МПа. D_p  S  CV 2400 8  2,80,884

Умова міцності

P  0,65 P 0,676МПа

виконується.

Перевіряємо, чи є отвори поодинокими. Визначаємо праву частину нерівності (3.161)

Dp S  C  Dp S  C  24008  2,8  24008  2,8 

 223,4 мм.

Зовнішній діаметр обичайки люка складає

d_н  d 2 S  500 28  516 мм.

Визначаємо фактичну відстань b між зовнішніми поверхнями люка та суміжних з ним штуцерів. Для люка А і штуцера Б (або В) відстань b приблизно розраховуємо як гіпотенузу прямокутного трикутника з катетами ^R₁ і ^R₂

b  R12  R22  dн  dн  7002 3002  516 57  475мм.

2 2

Умова (3.165)

b 475 Dp S C D_p S C  223,4 мм

виконується, отже, ці отвори є поодинокими.

Половину центрального кута визначаємо відповідно до рисунка

3.46

 arcsin x 0,5 dн  arcsin 3000,557 13 .

0,5D  S 0,524008

Фактичну відстань b між зовнішніми поверхнями штуцерів Б і В визначаємо як довжину дуги по зовнішній поверхні обичайки b_{ } 20,5D  S2^ _ 23,140,52400 8213 _ 548,2 _мм.

360 360

Умова (3.161) для штуцерів Б і В

b 548,2  Dp S C D_p S C  223,4 мм

виконується, отже, ці отвори є поодинокими.

Приклад 3.29

Виконати зміцнення отвору під штуцер, вісь якого розташована під кутом 45 відносно нормалі до поверхні циліндричній обичайки вертикального апарата (рисунок 3.47), що працює під внутрішнім надлишковим тиском. Розрахунковий тиск в апараті P  1,0МПа, розрахункова температура стінки апарата t 165C , внутрішній діаметр обичайки

D  1000мм, виконавча товщина стінки обичайки S  8 мм, розрахункова товщина стінки обичайки ^S p  3,87 мм. Матеріал обичайки – сталь марки Ст3сп5, штуцера - сталь 20. Штуцер виготовляється з труби 323 мм. Добавку для компенсації корозії та ерозії прийняти рівною C₁  2 мм.

Розрахунковий діаметр зміцнюваного елемента (обичайки) по центру зміцнюваного отвору визначаємо за формулою (3.162)

D_p  D  1000 мм.

Добавка для компенсації мінусового допуску обичайки з товщиною стінки рівною S  8 мм за таблицею 3.4 складає С2  0,8 мм .

Рисунок 3.47 – Розташування нахиленого штуцера на циліндричній обичайці

Суму добавок до розрахункової товщини стінки обичайки визначаємо за формулою (3.11)

С  С1 С2  2 0,8  2,8 мм.

Розрахунковий діаметр поодинокого отвору, що не вимагає додаткового зміцнення при “надлишковій” товщині стінки посудини, визначаємо за формулою (3.165)

d0  2  SSpC  Dp S C  0,8

 2^_

^{8  2,8} 0,8^_ 10008  2,8 78,4 мм.

 3,87 

Внутрішній діаметр штуцера дорівнює

d  d_н  2 S₁  32 23  26 мм ,

де ^d_н – зовнішній діаметр штуцера, мм; ^S₁ – товщина стінки штуцера, мм.

Добавку для компенсації корозії та ерозії до розрахункової товщини стінки штуцера приймаємо рівною добавці для компенсації корозії та ерозії для матеріалу обичайки

C_s1  ^C₁  2 мм.

Добавку для компенсації мінусового допуску приймаємо рівною

15 % від товщини стінки труби

Сs2  0,15 S₁  0,153  0,45мм. Суму добавок до розрахункової товщини стінки штуцера визначаємо за формулою (3.11)

Сs  Сs1 Сs2  20,45 2,45 мм.

Розрахунковий діаметр штуцера, вісь якого розташована під кутом  відносно нормалі до поверхні обичайки, визначаємо за формулою

(3.170)

d _p  d  2 C_s / cos²  26  2,45/ cos² 45  61,8 мм.

Умова (3.166)

d _p  61,8  d₀ 78,4 мм

виконується, отже, отвір не вимагає додаткового зміцнення.

Приклад 3.30

Виконати зміцнення отвору під штуцер на конічному переході вертикального апарата, що працює під внутрішнім надлишковим тиском, вісь якого збігається з нормаллю до поверхні переходу (рисунок 3.48). Внутрішній діаметр конічного переходу по центру зміцнюваного отвору

^D_к  1100 мм, кут при вершині конічного переходу 245 . Розрахунковий тиск в апараті P  1,0 МПа, розрахункова температура стінки апарата t=100 °С, розрахункова товщина стінки конічного переходу

S_кp  4,1мм, виконавча товщина стінки конічного переходу ^S_к  8 мм.

Добавку для компенсації корозії та ерозії прийняти рівною ^C₁  1мм.

Матеріал конічного переходу – сталь марки Ст3сп5, матеріал штуцера – сталь 20. Штуцер виготовляється з труби 894 мм. Внутрішні діаметри обичайок D  1200мм і ^D_м 1000мм.

Розрахунковий діаметр зміцнюваного елемента (конічного переходу) по центру зміцнюваного отвору визначаємо за формулою (3.163) D_p  D_к / cos 1100 / cos 22,5  1191мм.

Добавка для компенсації мінусового допуску сталевого листа товщиною 8 мм за таблицею 3.4 складає

С2  0,8 мм .

Суму добавок до розрахункової товщини стінки обичайки визначаємо за формулою (3.11)

С  С1 С2 10,8 1,8 мм.

Рисунок 3.48 – Розташування штуцера на конічному переході

Розрахунковий діаметр поодинокого отвору, що не вимагає додаткового зміцнення при “надлишковій” товщині стінки обичайки, визначаємо за формулою (3.165)

d0  2  SSpC 0,8 Dp S  C 