1 Конструкция колонны и условие эксплуатации
![]()
|
Толщина стенки аппарата определяется по формулам![]() ![]() где s - исполнительная толщина стенки, мм;D- внутренний диаметр аппарата, мм.![]() s 47,31 + 2 = 49,31 мм. Принимается исполнительная толщина стенки сосуда s=50 мм. Допускаемое внутреннее избыточное давление для оболочки, МПа ![]() ![]() Условия применения расчетных формул![]() тогда ![]() 0,04000 < 0,1. Условие по формуле (7) выполняется. 3.2 Расчет днищ Цель расчета: расчет на прочность, определение толщины эллиптического днища удовлетворяющего условию прочности. Расчетная схема эллиптического днища приведена на рисунке 2. Исходные данные для расчета: расчетное давление PR = 11МПа; диаметр колонны D=1200 мм; допускаемое напряжение при T=250 С, []=145 МПа; коэффициент прочности сварного шва =1; общая прибавка к толщине металла С=2 мм. ![]() Рисунок 2 - Днище эллиптическое Для данной обечайки выбираются эклиптические отбортованные днища.Толщина стенки днища определяется по формулам![]() sд s + c (0) где R — радиус кривизны в вершине днища, м; R = D — для эллиптических днищ с H=0,25D. H=0,251200=300 мм, R=1,2 м, ![]() sд = 46,39+2 = 48,39 мм. Принимаем толщину днищ стандартного значения sд=50 мм. Допускаемое внутреннее избыточное давление для оболочки, МПа определяется по формуле ![]() ![]() Условия применения расчетных формул для эллиптических днищ ![]() ![]() Условие выполняется. Определим длину цилиндрической отбортованной части днища ![]() ![]() h1>192 мм. Принимаем h1=200 мм. 3.3 Выбор стандартных штуцеров. По технологии производства или эксплуатационным требованиям в стенках аппаратов, днищах и крышках делают отверстия для люков—лазов, загрузочных приспособлений, штуцеров и т. д. Схема штуцера с приварным фланцем встык и тонкостенным патрубком приведем на рисунке ![]() Рисунок 3 – Схема штуцера с приварным фланцем встык и патрубком Основные размеры патрубков, стандартных стальных фланцевых тонкостенных штуцеров приведены в таблице 1.Таблица 1 – Основные размеры патрубков, стандартных стальных фланцевых тонкостенных штуцеров по ОСТ 26-1404-76, ОСТ 26-1410-76
3.4 Сопряжение узлов Цель расчета: определить напряжение в сопряжение цилиндрической оболочки с эллиптическим днищем в условиях нагружения внутренним давлением. Расчетная схема к определению краевых сил и моментов приведена на рисунке 4. Исходные данные для расчета: расчетное давление PR = 11МПа; диаметр колонны D=1200 мм; допускаемое напряжение при T=250 С, []=145 МПа; коэффициент прочности сварного шва =1; общая прибавка к толщине металла С=2 мм. - соединение цилиндрической оболочки с эллиптическим днищем; 2 – расчетная схема. ![]() Рисунок 4 – Схема к определению краевых сил и моментов Определим краевые силы и моменты из уравнения совместимости деформацией для места стыка обечайки с эллиптическим днищем ![]() где ![]() ![]() Подставляем в уравнение (13) соответствующие значения деформаций ![]() где =Э, R=a=600 мм, b=300 мм. ![]() где - коэффициент Пуассона, =0,3. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определим суммарные напряжения на краю эллиптического днища, меридиальное и кольцевое соответственно по формулам ![]() ![]() где ![]() ![]() Подставим соответствующие значения нагрузок в уравнение (16), (17) ![]() ![]() ![]() ![]() Определим суммарные напряжения на краю цилиндрической обечайки, меридиальное и кольцевые соответственно ![]() ![]() ![]() где ![]() Подставим соответствующие значения погрузок в уравнение (20), (21) ![]() ![]() ![]() ![]() Определим максимальное напряжение на краю эллиптического днища и цилиндрической обечайке соответственно ![]() ![]() ![]() 139,29 МПа < 145 МПа, ![]() 139,36 МПа < 145 МПа. Таким образом, напряжения на краю соединяемых эллиптической и цилиндрической оболочек maxЭ=139,29 МПа и max=139,36 МПа меньше критического допускаемого напряжения []кр=145 МПа, т.е. условие прочности в месте сопряжения элементов выполняется. |