- •І. Розрахунок та конструювання циліндричних ємнісних апаратів
- •1.1. Вертикальні циліндричні резервуари
- •1.2. Горизонтальні циліндричні резервуари
- •1.3. Розрахунок та вибір лап і опор для циліндричних резервуарів
- •Лапи для вертикальних резервуарів
- •Розрахунок жорсткості обичайки в місці приварювання лапи.
- •Опори для горизонтальних резервуарів
Розрахунок жорсткості обичайки в місці приварювання лапи.
Для розрахунку жорсткості обичайки позначимо через G навантаження на одну лапу. Якщо лап дві, то
,
де
– вага вмісту резервуару;
– вага
металу з якого виготовлений резервуар.
Якщо чотири, то:
,
– відстань від стінки апарату до осі опори.
Тоді відносно стінки апарату виникне момент , який дорівнює:
. (45)
Цей момент зрівноважується парою сил з плечем .
Величину сили визначають через момент
. . (46)
Як видно з представленої схеми кільцевий переріз обичайки А–А стискується, а Б–Б розтягується силами . Залежно від кількості лап кільце обичайки стискується (розтягується) двома або чотирма зосередженими силами .
Якщо лап дві, то максимальний згинальний момент, який діє на корпус обичайки розраховують за формулою:
, (47)
де – радіус апарату.
Якщо лап чотири, то:
. (48)
Приймають,
що тиск від лапи буде сприймати кільце
шириною
,
рівною висоті опори (або підкладного
листа) плюс
.
Момент опору кільцевого перерізу товщиною :
. (49)
А напруження що виникає у перерізах А–А і Б–Б буде дорівнювати:
(50)
де – границя міцності матеріалу, з якого виготовлена обичайка.
Якщо умова не виконується, то до обичайки приварюється підкладний лист (розміри підкладних листів див. у додатку табл. 9). Товщина підкладного листа приймають такою ж як і товщину обичайки. Тоді при розрахунках замість товщини стінки підставляють сумарну товщину підкладки і обичайки. Якщо напруження все ж перевищує допустиме, то обичайку зміцнюють кільцями жорсткості, які розташовують у перерізах А–А і Б–Б.
Опори для горизонтальних резервуарів
Опори під горизонтальні резервуари виготовляють сталевими, привареними до корпусу резервуару у вигляді тумб з сідловиною, або зі збірних залізобетонних елементів. Перевагу необхідно надавати сталевим опорам.
Сталева опора (рис. 15) складається з горизонтального листа (підошви) і вертикальних ребер, які кріпляться до основи фундаменту. Опори з резервуаром з’єднуються роз’ємно або нероз’ємно за допомогою зварювання. У випадку роз’ємного з’єднання до резервуару приварюють тільки лапки, які за допомогою болтів кріпляться до опори. Для вільного температурного видовження резервуару лапки з одного боку кріпляться жорстко, з іншого боку болти не затягують, щоби сприймаючи вертикальне навантаження, вони не заважали температурному видовженню резервуару. В цьому випадку опори до фундаменту кріпляться жорстко. Кут обхвату резервуару сталевою або бетонною опорою повинен бути не менше 1200.
Рис. 15. Сталева опора для горизонтальних резервуарів.
1 – підошва, 2 – ребро жорсткості, 3 – лапка, 4 – резервуар.
Основні розміри і конструкції опор для горизонтальних апаратів подані у довідковій літературі (наприклад [8]).
