Котовского месторождения
.pdf
Вывод по технологическому расчету отстойника:
Отстойник недогружен, поэтому, на УПСВ необходимость разместить еще один отстойник, отсутствует.
|
|
Механический расчет отстойника |
||
|
Расчет отстойника на прочность. |
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные: |
Характеристика |
Значения |
|||
1. |
Основной материал, применяемый в изделии |
Сталь 0,9Г2С-6 ГОСТ 5520-79 |
||
2. |
Гайки |
Сталь 25 ГОСТ 1050-88 |
||
3. |
Шпильки |
Сталь 35ГОСТ 10-50-88 |
||
4. |
Диаметр аппарата |
3000 мм |
||
5. |
Давление |
1 МПа |
||
6. |
Температура |
70 |
0 |
С |
|
|
|
|
|
Расчет толщины стенки обечайки корпуса, работающей под внутренним давлением.
S |
|
= |
PD |
|
||
p |
2 Э |
|
− Р |
; |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
р |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
S = S |
p |
+ C |
; |
|
|
где - допускаемое напряжение при t = 20 C, для стали 0,9Г2С
принимается равной =196МПа ;
р - коэффициент прочности для продольного и кольцевого швов,
принимается равной фр =1;
С1 - прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии,
80
(55)
Консорциум « Н е д р а »
принимается равной С1 = 2 мм ; |
|
|
|
|
|
|
|
С2 |
-прибавка к расчетной толщине на минусовой допуск по толщине листа, принимается равной |
||||||
С |
- сумма прибавок к расчетным толщинам стенок; |
|
|
|
|||
Р - расчетное давление, Р =1МПа; |
|
|
|
|
|
|
|
D - внутренний диаметр корпуса, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C = C |
+ C |
2 ; |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
С = 2 + 0,8 = 2,8 |
|||
|
S p |
= |
|
3000 1 10 6 |
= 11,2мм ; |
||
|
|
|
10 6 |
||||
|
|
2 |
196 1 −1 |
|
|
||
|
|
|
S = 2,8 +11,2 = 14мм |
||||
С |
2 |
|
81
= 0,8мм ;
Принимается S = 16 мм.
Проверим условия применения формул:
S − C |
0,1 |
|
D |
||
|
||
16 − 2.8 |
0,1 |
|
3000 |
||
|
0.0044 < 0,1 - Условие прочности выполняется.
Допускаемое внутреннее избыточное давление:
Р = |
2 |
p |
(S −C) |
|
|
||
|
|
|
|
|
D + (S + C) |
||
;
Консорциум « Н е д р а »
|
P = |
2 196 10 |
6 |
1(14 − 2.8) |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
=1.8МПа |
|
|||||||||||||||||
|
|
3000 + (14 − 2.8) |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Т.к Р P , т.е 1<1.8, то условие прочности обечайки по внутреннему давлению – Выполняется. |
||||||||||||||||||||
Расчет толщины стенки эллиптического днища, работающего под |
внутренним давлением. |
|||||||||||||||||||
|
|
S |
|
= |
|
|
|
|
|
|
P R |
|
|
; |
|
|||||
|
|
|
2 |
− |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
1 p |
|
|
0.5 P |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
S |
|
= S |
|
+C |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1p |
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
C = C |
+ C |
2 |
+ C |
3 |
= 2 + 0,8 + 3 = 5,8мм |
|
|||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 10 |
6 |
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
S |
= |
|
|
|
|
|
|
= 11.2мм |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
||||
1 р |
2 1 196 |
− 0.5 1 10 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
S = 11.2+5.8 = 17 мм. |
|
|
||||||||||||||||
|
|
Принимаем |
S1 |
= 18 мм . |
|
|||||||||||||||
Проверим условие применения формул: |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
0,2 |
|
H |
0,5 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0.002 |
|
S |
1 |
− C |
0,1 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,2 |
750 |
|
0,5 |
|
; |
|
|
|
|
0,2 0,25 0,5 |
|
||||||||
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
H = 0.25 D = 0.25 3000 = 750мм
82
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
0,002 |
S |
1 |
−C |
0,1 |
|
|
|||
|
|
D |
||
|
|
|
|
83
;
0,002 0,0045 0.1 -Условие выполняется.
Расчет необходимости укрепления отверстий в обечайке.
Расчет ведется для штуцера n ( Д у 450) и В ( Д у 200) .
Dу − Д −для цилиндрических обечаек.
Расчетный диаметр одиночного отверстия не требующего дополнительного укрепления.
Люк Д у 450
d |
|
= 2( |
S − C |
||
0 |
S |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
0 |
|
|
|
|
|
|
−0,8)
Д р (S − C)
=111,4мм .
;
Расчетный диаметр отверстия:
|
d |
p |
= d + 2C |
S |
|
|
|
|
|
||
|
|
d |
p |
= 455.6мм |
|
|
|
|
|
|
|
114,4 455,6 |
- Условие не выполняется, поэтому рассчитываем укрепление отверстия. |
||||
Условие укрепления одиночных отверстий: |
|
|
|
|
|
L1p = (S − S1p −CS )x1 + l2 p S2 x2 + l3 p (S3 − S p + CS1 )x3 + l p (S − S p −C) 0,5(d p − d0 p )S p Расчетные длины штуцеров:
Консорциум « Н е д р а »
84
|
|
|
|
|
l |
|
= min l |
;1,25 (d + 2C )(S |
− C |
S |
) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 p |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
||
|
|
|
l |
= min 150;1,25 |
(450 + 2*2.8)(10 − 2,8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1p |
= min 150;71,6 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
= 71,6мм. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная толщина стенки штуцера: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S1 p = |
|
P(d + 2C1 ) |
; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 − p |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
=1,81мм; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная ширина накладного кольца: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= min l |
; (D |
p |
(S |
2 |
+ S + C)) |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
l |
2 p |
min 200; |
|
(3000(12 +16 + 2.8)) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= min 200;274 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l2 p |
|
= 200мм. |
|
|
|
|
||||||
S2 p12мм - толщина кольца. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетная толщина зоны укрепления в окрестности штуцера. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
l |
p |
= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ширина зоны укрепления в обечайки.
0 = 
Dp (S − C) ;
Консорциум « Н е д р а »
85
l |
p |
= |
0 |
=198,9мм |
|
|
|
Определяем расчетный диаметр:
d |
0 |
|
l |
p |
= min 8;0,5 |
(d + 2C )(S |
3 |
+C −C |
) |
|
|
|
3 |
3 |
S1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
l3 p |
= min 8;25,5 |
= 0,4 D |
(S |
p |
|
−
C)
;
l |
3 p |
= 8мм. |
|
|
|
71,6(16 −1,86 − 2,8)*1+ 200*12*1+8(10 − 2,8 − 2)*1+198,9(16 −12,2 − 2,8) |
||
0,5(455,6 − 79,5)*12,2 |
|
|
- Условие выполняются.
Допустимое внутреннее избыточное давление:
P =
2K |
(S − C) |
|
|
1 |
|
D |
p |
+ (S − C)V |
|
|
|
;
|
1 + |
|
l |
p |
(S |
1 |
− C |
S |
)x + l |
2 p |
S |
2 |
x |
2 |
+ l |
3 p |
(S |
3 |
− C |
3 |
− C |
S1 |
) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l p (S − C ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||||
V = min 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
d p |
|
− d0 p |
|
|
|
|
|
d + 2C |
|
|
|
|
|
|
l1 p |
|
|
|||||||
|
|
|
1 + 0,5 |
|
+ K * |
S |
* |
|
* |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
l p |
|
l p |
|
|
1 |
l1 p |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
V= min 1;1,06 ,V = 1
P = 1,71МПа ,
P
P, т.е1,71
1,6
- Условие выполняется.
Консорциум « Н е д р а »
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Для штуцера В (
Д |
у |
|
86
200)
По
d |
p |
|
(7.19)
= 209,4
определяем расчетный диаметр отверстия.
мм.
d p d0 ;
209,4<111,4 – условие не выполняется, поэтому делаем укрепление отверстия.
Условие одиночного отверстия по (7.20).
Расчетные длины штуцеров:
l |
= min 100;1,25 |
(203 + 2 *3,2)* |
(8 − 3,2) |
||||
1p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
= min 100;39,6 ; |
|
||
|
|
|
1 p |
|
|
|
|
|
|
|
l |
= 39,6мм. |
|
||
|
|
|
1 p |
|
|
|
|
Расчетная ширина наклонного кольца: |
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= min 1000; 3000(10 +16 − 2,8) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l2 p |
= min 100;263 |
|
||
|
|
|
|
l |
2 p |
=100мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера.
l p |
= 0 =198,9мм. |
l3 p |
= min 8;0,5 (203 + 2 * 2,8) (8 − 3,2 − 2) |
Консорциум « Н е д р а »
87
l l
3 p 3 p
=min 8;12,1 ;
=8мм.
39,6(16 −1,14 − 2,8)* 0,78 +100 *10 * 0,78 + 8(8 − 3,2 − 2)* 0,78 +198,9(16 −12,2 − 2,8)0,5(209,4 − 79,5 *12,2) 1588 792
-Условие выполняется.
Допускаемое внутреннее избыточное давление:
P = 1,71МПа V = min 1;1,06 ;
V = 1.P P,
Т.е условие выполняется для штуцера Б( Д у 350 ).
d p d0 ;
111,4 > 362,6, т.е. условие не выполняется, поэтому делаем укрепление отверстия.
Условие укрепления одиночного отверстия определяется по формуле
Расчетные длины штуцеров:
Консорциум « Н е д р а »