Глава 6. Механический расчёт

6.1 Расчет обечайки

Цилиндрическую обечайку изготавливаем с базовым диаметром 600мм.

Толщина обечаек, работающих под внутренним избыточным давлением P_R=0,2 МПа.

Расчетную температуру стенки емкости t_R принимаем, согласно [2, с.8], равной температуре среды в емкости:

;

Допускаемое напряжение для стали данной марки Х17Н13М2Т при , согласно [2, с. 12]:

;

Коэффициент прочности сварных швов согласно [2, с.12], принимаем равным 1, поскольку основные сварные швы в ёмкости являются стыковыми и тавровыми и выполняются с двухсторонним сплошным проваром автоматической или полуавтоматической сваркой.

Прибавку к расчётной толщине стенки С считаем равной прибавке на коррозию С₁:

,

τ=10 лет; (6.1)

;

Прибавкой С₂ на минусовое значение предельного отклонения по толщине листа и прибавкой С₃ на технологию изготовления деталей ёмкости пренебрегаем.

Толщина стенки цилиндрической обечайки ёмкости, находящейся под действием внутреннего избыточного давления [2, с. 102]:

; (6.2)

.

Исполнительная толщина стенки вальцовых обечаек в пределах от 6 до м принимается только чётной.

Тогда принимаем .

Проверяем условие применимости формулы (6.2):

, (6.3)

Поскольку диаметр обечайки ёмкости м, то

, что удовлетворяет условию;

6.2 Расчет днища

Толщина стенки эллиптических днищ, находящихся под действием внутреннего избыточного давления [2, с. 132],

, (6.4)

где R- радиус кривизны в вершине эллиптического днища, м.

Определим коэффициент ослабления днища отверстием:

[2], (6.5)

,

Поскольку коэффициент ослабления днища отверстием меньше коэффициента сварного шва , в дальнейшем за расчетное значение коэффициента ослабления принимаем φ_р=φ₀.

Для стандартных эллиптических днищ R=D=0,6м.

Высота стандартного эллиптического днища:

;

;

Принимаем толщину стенки эллиптического днища - стандартное днище.

Проверяем условие применимости формулы (6.4):

. (6.6)

, что удовлетворяет неравенству (6.5);

6.3 Расчет люка-лаза

Толщина стенки цилиндрической обечайки люка – лаза рассчитывается по уравнению (6.2), с учётом того, что - по рекомендации [1, с.212].

;

.

Для обеспечения технологичности сварных соединений принимаем .

Люк – лаз в рабочем положении закрыт плоской съёмной крышкой.

Толщина плоской съёмной крышки люка – лаза рассчитывается по зависимости [2, с. 160]:

, (6.7)

где - коэффициенты, характеризующие конструкцию крышки.

Считаем, что в крышке нет технологических отверстий, =1, коэффициент

=0,4 – согласно [2, с. 161],так же считаем ,

где - диаметр болтовой окружности фланцевого соединения.

Для стандартного фланца с м, м [2,с. 214].

принимаем .

6.2 Подбор штуцеров

Диаметр трубопровода для подбора штуцера можно определить по формуле:

[1, с.10]; (6.8)

Диаметр трубопровода для очищаемого газа:

,

где w=(4…15)м/с [1], примем w=15 м/с.

Диаметр трубопровода для поглощающей воды:

,

где w=(1,5…3,0)м/с [1], примем w=2 м/с.

Штуцера подбираются по справочной литературе [9] по значению диаметра условного прохода. Таким образом, получим:

для входа газа штуцер 250-16-250- Х17Н13М2Т ОСТ 26-1404-76,

для входа воды штуцер 50-16-32- Х17Н13М2Т ОСТ 26-1404-76.