Элементы аппаратов, нагруженные внутренним давлением

Рассмотрим основные зависимости для расчета цилиндрических и конических обечаек, сферических и эллиптических оболочек, плоских крышек и днищ, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением.

Стандартные эллиптические днища (крышки).

Исполнительную толщину стенки sэ определяют по формулам:

где — расчетная толщина стенки эллиптического днища.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Практическая работа №2  
Допускаемое давление: в рабочем состоянии

при испытаниях

Формулы применимы для сталей, алюминиевых и медных сплавов при

для титановых сплавов при

Плоские днища и крышки.

Исполнительную толщину sп вычисляют по формулам:

 

где - расчетная толщина плоского днища (крышки).

Допускаемое давление: в рабочем состоянии

при испытании

Расчетный диаметр Dр и коэффициент К, учитывающий тип закрепления днища или крышки, принимают в соответствии с табл. 1.11. Коэффициент ослабления К0 определяют в зависимости от характера расположения отверстий в днище (крышке) по данным табл. 1.12 и рис. 1.4.

Толщину sп плоского круглого днища (крышки), нагруженного дополнительным краевым моментом (см. табл. 1.11, тип 10), в месте нахождения прокладки рассчитывают по формуле

 

где —наибольшее значение болтовой нагрузки;

—средний диаметр прокладки;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Практическая работа №2  
Dб —диаметр болтовой окружности.

Толщину утоненной части sп.у плоского днища или крышки (см. табл. 1.11, тип 7) следует определять по формуле

 

где — внешний диаметр окружности днища (крышки) толщиной .

Формулы применимы при условии

При величину допускаемого давления, рассчитанного по формулам выше, следует умножить на поправочный коэффициент:

Пример расчета:

Определить толщину стенки конического днища листового фильтра

Исходные данные.

Внутреннее давление р = 0,4 МПа, высота фильтра Нп = 3500 мм, внутренний диаметр D — 1600 мм, угол при вершине конуса 2α — 90°, расчетная температура t = 60 °С, материал днища — сталь 10. Допускаемые напряжения для рабочего состояния [σ] — 127 МПа, для гидравлических испытаний [σ]и = 147 МПа, плотность обрабатываемой среды ρс =. 1300 кг/м3, прибавка к расчетной толщине стенки с = 2,54 мм, коэффициент прочности сварного шва = 0,9.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Практическая работа №2  
Решение.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Практическая работа №2  

Листовой вертикальный фильтр (а) и расчетная схема его конического днища (б):

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — коллектор; 4 — опора; 5 — фильтрующий элемент

 

Расчетное давление

рр = р + рг,

рг = gρсHп= 9,81 · 1300 · 3,5 = 0,045 МПа, что больше 0,5 % р = 0,05 · 0,4 = 0,02 МПа

рр = р + рг, = 0,4 + 0,045 = 0,445 МПа