1.1.1.4. Алгоритмы расчета толщины стенки на эвм

1.2. Толщина стенки днищ

Для цилиндрических аппаратов, диаметр которых меньше 4 м, применяют эллиптические днища и крышки (рис.1.2)

Толщину стенки эллиптического днища определяют в его вершине, где поверхность имеет небольшой радиус кривизны, по формуле

(1.5)

Для стандартных днищ с R = D_в и Н = 0,25D_в толщина стенки днищ близка к толщине стенки цилиндрической обечайки.

Рис 1.2. Эллиптическое днище

В нашем случае толщину стенки верхнего и нижнего днища принимаем равной 18 мм.

Существует два способа соединения опоры с корпусом аппарата (рис. 1.3):

- в первом, более распространенном, необходимо увеличение цилиндрического борта днища;

- второй используется лишь в случаях, когда рабочая температура не превышает 250⁰ С. В последнем случае диаметр опорной обечайки равен диаметру корпуса аппарата и поэтому нет необходимости увеличивать цилиндрический борт днища.

Рис. 1.3. Способы соединения опоры с корпусом аппарата:

1 - внахлестку; 2 - равного диаметра с корпусом

Предположим первый способ соединения. Высота борта выбирается по таблице 1.3.

Таблица 1.3.

Высота борта эллиптического днища.

Толщина стенки днища, мм	8	10	12	14	16	18	20	22	24	28	30	32	34	40	42	45	50
Высота h, мм	60	60	60	70	70	70	70	90	90	90	95	95	100	100	110	120	120
Высота h0, мм	40	40	40	40	40	45	45	45	45	45	45	50	50	50	50	60	60

Высоту h₀ - расстояние между сварным швом приварки опоры и кольцевым сварным швом днища в общем случае принимают

h₀ > 1,6  S + 16 мм при S < 30 мм,

h₀ = 0,6  S + 48 мм при S > 30 мм,

где S - толщина стенки днища.

1.2.1. Алгоритм расчета толщины стенки днищ на эвм

1.2.2.Проверка напряжений в нижней части стенки аппарата и в нижнем днище при проведении гидравлических испытаний

Напряжение в нижней части колонны определяется по формуле

, (1.6)

где Р_г - гидравлическое давление в нижней части аппарата, МПа.

Р_г = Р_пр + Н10^-2,

где Р_пр - пробное давление ,МПа (табл 2.4);

Н - высота столба воды в аппарате, м.

Давление в верхней точке аппарата, находящегося в рабочем положении, должно быть равно пробному. При испытании вертикальных аппаратов в горизонтальном положении давление принимают равным Р_г.

Таблица 1.4.

Пробное давление при гидравлическом испытании

Сосуды	Расчетное давление Рр, МПа	Пробное давление Рпр, МПа
	Свыше 0,07 до 0,5	, но не менее 0,2
Сварные	0,5 и более	, но не менее Рр+0,3
	Вакуум	, но не менее 0,2
Литые	Не ограничено	, но не менее 0,3

Здесь []₂₀- допускаемое напряжение при нормальной температуре (20⁰ C)

[]_t - допускаемое напряжение при расчетной температуре.

Р_р = 1,03 МПа, []₂₀ = 140 Мпа, []_t = 107,1 МПа,

следовательно

Р_пр = 1,25  1,03 (140:107,1) = 1,68 МПа или

Р_пр = 1,03 + 0,3 = 1,33 МПа

В расчете используем большую величину

Н = Н_ц + Н_в.д. + Н_н.д. ,

где Н_ц - высота цилиндрической части аппарата (по условию 18 м);

Н_в.д., Н_н.д. - высота верхнего и нижнего днищ.

Высота днища складывается из высоты выпуклой части днища (для стандартных днищ она равна 0,25D_в ) и высоты цилиндрического борта (табл. 1.3).

Тогда

Н_в.д. = 0,6 + 0,07 = 0,67 м,

Н_н.д. = 0,6 + 0,07 = 0,67 м

и Н = 18 + 0,67 + 0,67 = 19,34 м.

Итак, Р_г = 1,68 + 19,34  10^-2 = 1,87 Мпа.

МПа,

0,9_т = 0,9  210 = 189 МПа

 < 0,9  _т, следовательно, полученная толщина стенки S = 18 мм обеспечивает прочность обечайки при гидравлическом испытании.

Напряжение в нижнем днище

,МПА (1.7)

МПа

 < 0,9  _т. Прочность днища обеспечена при гидравлическом испытании.

При пневматическом испытании напряжения не должны превышать 0,8  _т.