Расчет и конструирование типового оборудования (стр. 16 из 35)

– обечайки при расчетной температуре, МПа;

половина угла при вершине конической обечайки, – град.

Исполнительную толщину стенки определяют по формуле

S_к S_кр С , (9.24)

и округляют до ближайшего большего значения стандартной толщины листового проката.

После определения исполнительной толщины стенки гладкой конической обечайки при несовпадении полученной толщины S_к с предварительно принятой толщиной S_т , по формуле (9.20) уточняют расчетную длину переходной части a₁, а по формуле (9.22) – расчетный диаметр гладкой конической обечайки. После этого по формулам (9.23) и (9.24) уточняют исполнительную толщину стенки обечайки. Расчет проводят до совпадения полученной толщины стенки S_к с предварительно принятой толщиной S_т .

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют по формуле

P

. (9.25)

Расчетные формулы применимы:

– если половина угла при вершине конического элемента составляет

70 ^o;

– при соотношении между толщиной стенки ^S₁ , диаметром D и углом

в пределах

0,001 S^{1 cos} 0,050; D

– для соединения цилиндрической и конической обечаек с тороидальным переходом при условии

0 r D 0,3.

Расчет тороидального перехода, а также обечаек без тороидального перехода, с укрепляющим кольцом и с цилиндрической обечайкой меньшего диаметра приведен в пособии 1 и рекомендован для самостоятельного изучения.

9.5. Расчет сферических неотбортованных днищ и крышек

Расчетную толщину стенок крышек и днищ определяют методом последовательных приближений.

Рис. 9.2. Расчетная схема сферического неотбортованного днища

Предварительно толщину стенки следует определять по формуле

S

. (9.26)

где

– коэффициент прочности сварного шва для

сферического сегмента, соединенного сваркой из двух или нескольких частей;

допускаемое напряжение для материала

– сферического сегмента при расчетной температуре.

Исполнительную толщину днища S₁ определяют с учетом прибавок к расчетной толщине. По полученному значению S₁ определяют коэффициент

по формуле

(9.27)

гд D внутренний диаметр цилиндрической обечайки, мм; е –

S исполнительная толщина стенки цилиндрической

– обечайки;

C сумма прибавок к расчетной толщине стенки

– обечайки, мм;

угол между касательной к сферическому сегменту

– (днища) в краевой зоне и вертикалью;

отношение допускаемых напряжений материалов

– цилиндрической обечайки и сферического днища.

Тригонометрические функции определяют по формулам:

гд

допускаемое напряжение для материала е – цилиндрической обечайки при расчетной

температуре.

Расчетную толщину стенки днища в краевой зоне определяют по формуле

S

, (9.28)

гд

коэффициент прочности кольцевого сварного шва по е – краю днища.

Если исполнительные толщины стенки днища, определенные по условиям их прочности в центральной и краевой зонах, совпадают, расчет прекращают.

В противном случае расчет продолжают в следующем порядке. Рассчитывают новое значение коэффициента , исходя из исполнительной толщины стенки в краевой зоне. После этого рассчитывают новое значение исполнительной толщины днища S и сравнивают его с предыдущим. Расчет производят до совпадения двух последних значений исполнительных толщин стенки днища S₁.

За исполнительную толщину стенки принимают большее из двух значений из условий прочности их в центральной и краевой зонах

S₁ max S₁; S₁ .

Допускаемое избыточное давление определяют по формуле

P min P₁ ; P₂ , (9.29)

где ^P₁ – допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны;

^P₂ – допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны.

Допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны определяется по формуле

P₁

; (9.30)

Допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны определяется по формуле

P₂

. (9.31)

Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки днища к радиусу сферы

S1 C 0,1 R

и значении внутреннего радиуса сферического днища в пределах

0,85D R D.

Для днищ, нагруженных внутренним избыточным давлением, расчетные формулы применимы при дополнительном условии

^{S1 C} 0,002.

R

9.6. Расчет плоских круглых днищ и крышек

Исполнительную толщину плоских круглых днищ определяют по формуле

S₁ S_1р С , (9.32)

где С

– сумма прибавок к расчетной толщине днища.

Расчетную толщину плоских круглых днищ сосудов и аппаратов, работающих под внутренним избыточным или наружным давлением, рассчитывают по формуле

S_1p

, (9.33)

где K – коэффициент, зависящий от конструкции днища; K_o – коэффициент ослабления днищ отверстиями; D_p – расчетный диаметр.

Коэффициент конструкции K и расчетный диаметр ^D_p определяют в зависимости от конструкции днища по таблице 9.7.

Значение коэффициента ослабления K_o для днищ, имеющих одно отверстие, определяют по формуле

K_o

, (9.34)

где ^d диаметр отверстия в днище.

–

Значение коэффициента K_o для днищ, имеющих несколько отверстий, определяют по формуле

K_o

, (9.35)

где d_i диаметр отверстия в днище, i 1 2 3, , Kn ;

–

n количество отверстий в днищах.

–

Таблица 9.7.

Значения коэффициента K в зависимости от конструкции днищ

Тип	Схема	Условия закрепления	Коэффициент конструкции
3		0,25 0,25	0,45 0,41
4

S