- •1 Конструкції ємнісних апаратів
- •2 Розрахунок товщини стінки апарата
- •2.1 Товщина стінки обичайки
- •2.2 Товщина стінки еліптичного днища
- •2.3 Товщина стінки конічного днища
- •2.4 Товщина стінки плоскої кришки
- •2.5 Приклади розрахунку
- •3 Підбір фланцевого з'єднання
- •3.1 Фланцеві з'єднання
- •3.2 Прокладки для фланцевого з'єднання
- •3.3 Розрахунок фланцевих болтів
- •3.4 Приклад вибору фланця та розрахунку болтів
- •4 Пристрої для з'єднання трубопроводів, огляду та установлення апарата
- •4.1 Штуцери та бобишки
- •4.2 Типи вузла ревізії корпуса
- •4.3 Укріплення отворів
- •4.4 Опори апаратів
- •4.5 Приклади розрахунків
- •5 Вузли та деталі перемішувального обладнання
- •5.1 Сальникові та торцеві ущільнення
- •5.2 Перемішувальні пристрої (мішалки)
- •5.3 Кінцеві опори
- •5.4 Приклади розрахунку
- •6 Гідравлічний розрахунок труби перетиску
- •7 Контрольно-вимірювальні прилади
- •8 Заходи з охорони праці
- •Література
- •Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
- •Д одаток г
2.5 Приклади розрахунку
Приклад 2.1 Визначити товщини стінок обичайки sоб , еліптичної кришки sкр та конічного днища sдн вертикального апарата із сталі 20 (рисунок 1.6) за такими даними:
температура стінок t = 100С;
тиск в апараті р=1 Н/мм2;
внутрішній діаметр Dв = 1000мм;
зварні стикові шви виконані односторонніми за допомогою ручного зварювання;
кут =45.
Р озв'язування:
а) за таблицею А.1 (додаток А) для сталі 20 при 100С приймаємо допустиму напругу [] = 142 Н/мм2.
б) коефіцієнт міцності зварних повздовжніх односторонніх швів при ручному зварюванні =0,7.
в) товщина стінки обичайки
де додаток на корозію С прийняти 3 мм.
г) товщину стінки конічного днища визначаємо за напругою згину в перехідній дузі за формулою (2.2)
де коефіцієнт у=2 знайдемо за графіком (додаток А, рисунок А.1) в залежності від кута = 45 та відношення (рис. А.1), а коефіцієнт =1.
Коефіцієнт =1 при умові, що відстань між кільцевим швом та початком дуги переходу не менша ніж
В даному випадку за ГОСТом 12621-67 (додаток А таблиця А.3 ) ця відстань рівна висоті борта h1=40 мм, тобто менша, ніж потрібно для того, щоб прийняти =1. Тоді приймаємо для стикового кільцевого шва, що зварюється з одного боку, =0,8 та перераховуємо товщину стінки днища S1
.
д) визначаємо товщину стінки конічного днища в залежності від дії сили розтягу в радіальному напрямку
де розрахунковий діаметр
а коефіцієнт міцності повздовжнього зварного шва =0,7.
Підставимо в формулу
Із отриманих значень S1 = 7,5 мм та Sк = 10 мм приймаємо більше. Таким чином, кінцеве значення товщини стінки конічного днища буде Sдн = 10 мм. Оскільки днище приварено до обичайки, то приймаємо й Sоб = 10 мм.
е) визначаємо товщину стінки еліптичної кришки
де коефіцієнт міцності зварного шва прийнятий для кришки, виготовленої із суцільної заготовки =1. Приймаємо за ГОСТом 6533-68 (див. таблицю А.2, додаток А) товщину стінки еліптичної кришки Sкр=8 мм.
Приклад 2.2 В попередньому прикладі замінити еліптичну кришку плоскою, приєднаною до фланця болтами та визначити її товщину. Матеріал прокладки пароніт, за ГОСТом, товщиною 2 мм.
Розв'язання:
а) середній діаметр прокладки (див. табл. Б.6 , додаток Б)
.
б) діаметр болтового кола (див табл. Б.4, додаток Б)
Dб = D1 = 1105 мм та відношення .
в) ширина прокладки . В нашому випадку розрахункова ширина прокладки b0 = bп = 15 мм.
г) прокладковий коефіцієнт m за таблицею А.4 , додаток А складає 2,5.
д) коефіцієнт .
е) коефіцієнт k1 згідно графіку (рисунок А.3, додаток А) знаходиться в залежності від співвідношення . Коефіцієнт складає k1 = 0,25.
Але, згідно з ГОСТом даний коефіцієнт не повинен бути меншим 0,5. Приймаємо кінцеве значення k1 = 0,5.
є) товщина плоскої кришки за формулою (2.7)
ж) товщина плоскої кришки в місці ущільнення
Sущ 0,8Sпл = 0,846 = 38 мм.
3 Підбір фланцевого з'єднання
За допомогою фланців виконують роз'ємне з'єднання апаратів і трубопроводів. Найбільш поширені фланці — плоскі приварні з гладкою ущільнювальною поверхнею і фланці приварні встик з ущільнювальною поверхнею „виступ - западина” (рисунок 3.1. Плоскі приварні фланці застосовують головним чином при тисках до 2,5 Н/мм2. При більш високих тисках перевагу надають фланцям привареним встик, які мають стовщену шийку, що надає фланцю більшу жорсткість.