23 Вопрос

Введем для начала некоторые понятия и определения.

Днище  неотъемная часть корпуса сосуда или аппарата, ограничивающая его внутреннюю полость с торца: снизу, сверху (в вертикальном аппарате) или с боков (в горизонтальном аппарате).

Крышка  отъемная часть, закрывающая внутреннюю полость сосуда (аппарата) или отверстие люка снизу, сверху или с боков.

Переход  это полая замкнутая оболочка заданной геометрической формы открытая с торцов и предназначенная для соединения двух цилиндрических обечаек различного диаметра.

Составными элементами корпусов химических аппаратов являются днища, которые, как правило, органически связаны с обечайкой аппарата и изготовляются из того же материала. В сварной аппаратуре днища обычно привариваются к обечайке, в кованой и литой аппаратуре из пластичных материалов они либо представляют собой одно целое с обечайкой, либо также свариваются с ней; в литой аппаратуре из хрупких материалов днище всегда выполняется заодно с обечайкой. Форма днища определяется сопрягаемой с ним формой обечайки, химико-технологическими требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату, давлением среды в нем, конструктивными соображениями.

Все выше сказанное справедливо и для крышек. Однако, в отличие от днищ, неразъемно соединяемых с обечайкой корпуса, крышки являются отъемными узлами или деталями аппаратов, закрывающими (в подавляющем большинстве случаев герметично) корпус аппарата, люк и т.п. Крышки и люки в аппарате предусматриваются для удобства сборки, возможности загрузки и выгрузки аппарата в процессе эксплуатации, для осмотра, ремонта и т.д.

Отъемные крышки на корпусе аппарата применяются только в тех случаях, когда его невозможно выполнить цельносварным с люком для осмотра, чистки, ремонта, загрузки, выгрузки, монтажа и демонтажа внутренних устройств. Крышки большей частью присоединяются к корпусу аппарата с помощью фланцев, которые металлоемки особенно при больших диаметрах и высоких давлениях в аппарате и поэтому являются нежелательными.

Многие аппараты по условиям эксплуатации можно выполнять без крышек, цельносварными, и такие аппараты обычно снабжаются люками, которые стандартизованы. В настоящее время в химическом машиностроении предпочтение отдается цельносварным сосудам и аппаратам без крышек.

Расчетная толщина стенки днища вычисляется по формуле (рис. 5.1, а):

, (5.1)

где Р_R  расчетное избыточное давление внутри аппарата, МПа; []  допускаемое напряжение материала днища при расчетной температуре, МПа;   радиус кривизны в вершине днища, м; D  внутренний диаметр цилиндрической отбортовки днища, м; Н = 0,25D  высота эллиптической части днища, м; Тогда после подстановки и преобразований получим: .

В формуле (5.1)  коэффициент ослабления конструкции днища сварными швами или отверстиями. При этом _св.шв.  коэффициент прочности сварных швов;  коэффициент ослабления конструкции днища отверстиями.

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяется как:

. (5.2)

Проверка на прочность в этом случае выполняется по формуле (4.12) .