Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Обичайки та днища (стр. 50 из 74)

 ^l₁p ^S₁ ^C_s₁  ^l₂p ^S₂ ₂  ^l₃p ^S₁ ^C_s ^C_s1₁ 

 1 

_1; bS C^ _

   d   1p 

^{ 3} ^ 2 b ^{ } K^{1 } p  1  b  

_    

V₁ min   

_ ^l1p ^S1 ^C_s^1  ^l2p ^S2 ^2  ^l3p ^S1 ^C_s ^C_s1^1 _

 bS C 



    1p _ 

_ p 1 b  



 min^_1;





1_ 6,9 3  2,450,958 0  0  6,9 3  2,450,958 0  0 _

129,38  2,8 

1__0,8 _ 63 63 _{ } 2 __ 51 2  2,45 _ 0,9 _ 6,9 _ 51 2  2,45 _ 0.9 _ 6,9 _ ^_ ^

 2 129,3  1564 1 129,3 1564 1 129,3_ _

 min1; 0,781 0,781.

Допустимий тиск для перемички між штуцерами Б та І

визначаємо за формулою (3.196)

Pв 0,52DKp1DSpCSCV1V1



0,781 1,34 МПа.

Умова міцності

Р 1,0 Р^_в1,34МПа

виконується. Перемичка між штуцерами не вимагає додаткового зміцнення.

Приклад 3.32

Виконати зміцнення отворів на циліндричній обичайці апарата, що працює під вакуумом (рисунок 3.50). Розрахунковий зовнішній тиск в апараті P 0,09МПа, розрахункова температура стінки апарата t=100 °С, внутрішній діаметр обичайки D  1200мм, довжина обичайки апарата l  27630мм, виконавча товщина стінки обичайки S  14 мм, розрахункова товщина стінки обичайки ^S p  9,6 мм. На обичайці розташовані люк А і штуцер Б. Матеріал обичайок апарата і люка – сталь марки Ст3сп5, штуцера – сталь 20. Внутрішній діаметр обичайки люка d  600 мм , штуцер Б виготовляється з труби 32×3 мм. Добавку для компенсації корозії та ерозії прийняти рівною ^C₁  1мм, коефіцієнт міцності зварних швів апарата – 0,9 .

Розрахункові діаметри зміцнюваного елемента (обичайки) по центру зміцнюваних отворів визначаємо за формулою (3.162)

D_p  Dp  D_р  D  1200 мм.

Добавка для компенсації мінусового допуску сталевого листа товщиною 14 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.

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

d₀  2 _ SS^_p^C 0,8^_ D_p S C 

_

141,8 

 2_

9,6 0,8_ 1200141,8  114 мм.

_ Перевіряємо необхідність зміцнення отвору під люка А.

Товщина стінки обичайки люка на умовний тиск P_y=0,3 МПа за галузевим стандартом [30] складає ^S₁  8мм.

Рисунок 3.50 – Розташування люка на циліндричній обичайці вертикального апарата

Добавка для компенсації мінусового допуску обичайки люка товщиною ^S₁  8 мм за таблицею 3.4 складає С_s2  0,8 мм .

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

С_s  С_s1 С_s2  10,8  1,8 мм.

Розрахунковий діаметр отвору в стінці обичайки під люк, вісь яко-

го збігається з нормаллю до поверхні, визначаємо за формулою (3.167) dp  d 2 C_s  600  21,8  603,6 мм.

Умова (3.166)

dp  603,6  d₀  114 мм

не виконується, отже, люк А вимагає додаткового зміцнення.

Розрахунок зміцнення отвору в обичайці під люк А виконуємо в наступному порядку. Перевіряємо умову зміцнення (3.183) для люка за рахунок” надлишкових” товщин стінок обичайок корпуса та люка. Визначаємо розрахункові величини, що входять в умову зміцнення.

Коефіцієнт міцності зварного шва обичайки люка приймаємо рівним коефіцієнту міцності зварних швів обичайки корпуса ₁  0,9. Розрахункову товщину стінки люка, навантаженого зовнішнім надлишковим тиском, визначаємо за формулою (3.173)

S1 p  Pd 2 Cs   0,09600 2 1,8  0,2 мм.

2 _₁ ₁  P 2 14910,09

Розрахункову довжину зовнішньої частини люка визначаємо за формулою (3.175), у якій виконавчу довжину обичайки люка приймаємо рівною ^l₁  220 мм l₁ _р  min l₁ ; 1,25 d 2 C_s S₁ C_s ^

 min220; 1,25 600 21,88 1,8^ min220; 76,576,5 мм. Допустимі відношення напружин матеріалів люка та обичайки апарата визначаємо за формулою (3.190)

₁  min 1,0; 1   min 1,0; 149  1.

_ ^ _  149

“Надлишковий” метал зовнішньої частини люка визначаємо за формулою (3.184)

A₁  l₁^ p S₁  S₁^ p C_s^ ₁ 76,58 0,2 1,81  459 _мм².

Довжину внутрішньої частини люка ^l₃ приймаємо рівною нулю. У цьому випадку “надлишковий” метал внутрішньої частини люка дорівнює А₃  0.

Ширину зони зміцнення визначаємо за формулою (3.177)

L_о  D_p S C  1200141,8 121мм.

Розрахункову ширину зони зміцнення визначаємо за формулою

(3.179)

l_p  ^L_o  121 мм.

Розрахунковий діаметр визначаємо за формулою (3.189) d_ор 0,4 D_p S C 0,4 1200141,8  48,4мм. “Надлишковий” метал зміцнюваного елемента (обичайки), що приймає участь у зміцненні, визначаємо за формулою (3.187)