Добавил:

bagiwow Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

Механика

Файл:

КопиAPPpic.rtf

Скачиваний:

124

Добавлен:

10.12.2013

Размер:

48.27 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1110 11 > Следующая >>>

4.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления.

4.2.1. Определение толщины стенки обечайки

Толщина стенки обечайки определяется по формуле (3.8):

где Р ₁- рабочее внутреннее давление в аппарате, МПа,

Р₁ =Р+Р _гидр,

Р - давление в аппарате над свободной поверхностью жидкости, Р= 1,0 МПа;

Р_гид
р- гидростатическое давление рабочей жидкости (толуола),

Р_гидр =,

здесь - плотность рабочей жидкости, для глицерина = 872 кг/м³; - расстояние от свободной поверхности жидкости до нижней точки рассчитываемого элемента, м. При заполнении на 0,75 высоты обечайки

МПа,

При отношении гидростатического и рабочего давления меньше 5 % принимают

Толщина стенки цилиндрической обечайки аппарата

Принимаем по нормальному ряду 7мм.

4.2.2. Определение толщины стенки конического днища

Толщину стенки конического днища определяем вначале по напряжениям изгиба в тороидальном переходе по формуле (3.12):

где Р₃ - давление на стенки днища, МПа. Из-за незначительности величины гидростатического давления P₃=P₁. Для стандартных конических днищ с

Коэффициент прочности кольцевого шва принимается равным 1,0 при условии, что расстояние между кольцевым швом и началом дуги перехода не меньше . Если это расстояниеh₁ меньше указанной величины, то для стыкового кольцевого шва, свариваемого с одной стороны ; для стыкового шва с подваркой со стороны вершины .

Проверяем условие

м.

Так как полученное значение h₁ больше 50 мм (см табл. 6 приложения), то принимаем , тогда толщина стенки

Принимаем мм.

Толщина стенки конической части днища определяется по формуле (3.13):

где Д_Р - расчетный диаметр конического отбортованного днища,

(см. рис. 3.4),

(см. расчет толщины стенки обечайки).

Для окончательного исполнения принимаем

S₁=12 мм, S₀=16 мм, S₃=12 мм

Длина цилиндрической части отбортованного конического днища

Длина конической части днища ниже тороидального перехода

4.2.3. Определение толщины стенки стандартной эллиптической крышки

Толщина стенки эллиптической крышки определяется по формуле (3.10):

где – давление на крышку, МПа; (гидростатическое давление отсутствует).

Принимаем (см. таблицу 5 приложения).

4.3. Расчет элементов корпуса, находящихся под действием наружного давления, на устойчивость

Конструкция рубашки такова, что под действием наружного давления Р_РУБ находятся обечайка и днище. Эти элементы аппарата и рассчитываем на устойчивость.

4.3.1. Расчет обечайки

Исполнительная толщина цилиндрической обечайки должна удовлетворять условию устойчивости (3.I5):

где напряжение от сжимаемой осевой нагрузки

МПа

Допускаемое напряжение сжатия определяется по формуле (3.17):

где коэффициент определяют по формуле:

Параметр =0,15 (зависит от ), []*= 129 МПа при t = 200°С (см. табл. 2 приложения).

Для легированной стали при t = 200°С коэффициент продольной деформации (см. табл. 3.1) ,

Допустимое боковое давление обечайки определяется по формуле (3.19):

при соблюдении условия

где l₁- расчетная длина цилиндрической обечайки с коническим отбортованным днищем, рис.3.6,

м,

м (см. табл.6 приложения),

Проверяем условие

Поскольку условие соблюдается, определяем допускаемое давление по формуле:

Проверяем условие устойчивости обечайки

Условие устойчивости не соблюдается, поэтому исполнительную толщину обечайки определяем из условия устойчивости по формуле (3.22):

Окончательно принимаем S₁= 20 мм (см. табл. 6 приложения), S₃ = 20 мм.

4.3.2. Расчет конического днища

Исполнительную толщину конического днища проверяют на устойчивость при действии наружного давления по формуле (3.26):

где [Р] - допускаемое наружное давление, определяемое по формуле (3.I9):

где l₃ - расчетная длина конического днища,

где Д₀- диаметр отверстия в днище, Д₀ = 80 мм (по заданию), тогда

Диаметр конического днища

Проверяем условие

Условие устойчивости для конического днища с толщиной стенки S₃=20мм соблюдается.

Окончательные размеры элементов корпуса: S₁=20мм;S₂=10мм; S₃=20мм; S₀=24 мм.

4.4 Подбор фланцев, прокладок и расчет фланцевых болтов

Подбираем приварные фланцы для крепления крышки к обечайке аппарата (см. рис.3.7) по следующим данным: давление в аппарате 1,0МПа; температура стенок аппарата t = 200°С; внутренний диаметр аппарата Д_В
=180мм; толщина стенок обечайки S₁ и крышки S₂ равна, соответственно, 20 и 10 мм.

В аппаратe находится среда, не обладающая взрыво-, пожароonacнocтью и токсичностью.

По OCT 26-427-79 (см.табл. 8 приложения) подбираем фланцы, приваренные стыковыми швами с уплотнительной поверхностью, выступ - впадина.

Для фланцев выбираем материал сталь Х18Н10Т, для шпилек -сталь 4Х12Н8МФБ, для гаек – X18Н10T.

Наибольшее рабочее давление в аппарате. (тип А) при выбранных материалах и температуре до 200 ⁰C равно 1,4 МПа при условном давлении МПа (см. табл. 9 приложения). Размеры фланцев, прокладок выбираем с учетом, что условное давление в аппарате 1,6 МПа. Размеры фланца при Р_Y = 1,6 МПа и Д_В=1800 м (см. табл. 8 приложения) следующие: Д_Н ⁼ 1980 мм; Д₁ = 1930мм; Д₃ = 1879 мм; Д_П = 1836 мм; Д_т = 1872 мм; d₀ = 27 мм; В₁ = 70 мм; В₂ = 75 мм; Н₁ = 125 мм; Н₂ = 130 мм.

Количество шпилек М24 - 84.

Фланец типа А приваривается к крышке, фланец типа Б - к обечайке стыковыми швами. Материал прокладки выбираем по табл.3.2. При наибольшей температуре в аппарате (200°С) и наибольшем давлении в аппарате (1,4 МПа) выбираем асбестоалюминиевую гофрированную прокладку, которая допускает 500°С и давление до 4 МПа. По ОСТ 26-431-79 (см. табл.11 приложения) выбираем размеры прокладки: Д_В = 1800 мм; Д₁. = 1881 мм; Д₂ = 1849 мм; а = 3,6 мм; а₁ = 4,5 мм.

Проверяем прочность шпилек М24 (84 штуки) из стали 4Х12Н8Г8МФБ.

Податливость шпильки