Аппарат емкостной ВКЭ1–1–5–1,0 (стр. 4 из 7)

Расчетная длина внешней части штуцеров

мм.

Расчетная длина внутренней части штуцера

= 0.

Расчетная ширина зоны укрепления

мм;

Расчетный диаметр

мм;

Отношения допускаемых напряжений:

Условие укрепления штуцеров без использования накладного кольца

31,1×(6 – 0,45 – 1,9)×1 + 0 + 0 + 99,6×(8 – 4,78 – 1,8) ³ 0,5×(150,8 – 39,8)×4,78;

254 < 266 мм².

Условие укрепления (44) не выполняется.

При использовании для укрепления накладного кольца площадь сечения накладного кольца приближенно определяется как разность:

266 – 254 = 12 мм².

При минимальной толщине накладного кольца S₂ = 6 мм принимаем ширину накладного кольца

= 40 мм.

Расчетная ширина накладного кольца

мм.

Условие укрепления с учетом накладного кольца выполняется

254 + 6×40×1 ³ 494 (мм²),

494 > 266 (мм²).

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяем при значении коэффициента

для эллиптического днища. Коэффициент понижения прочности определяем по формуле

МПа.

Проверяем условие прочности

,

(МПа).

Условие прочности выполняется.

3.5.4 Учет взаимного влияния отверстий

Отверстие считается одиночным, если расстояние между наружными поверхностями близлежащих штуцеров удовлетворяет условию

, (53)

где b – фактическое расстояние между наружными поверхностями близлежащих

штуцеров, мм;

и – расчетные диаметры укрепляемого элемента по центрам укрепляемых отверстий, мм;

S – толщина укрепляемого элемента, мм;

С – сумма прибавок к толщине укрепляемого элемента, мм.

Расстояние между двумя близлежащими штуцерами Б и Ж (Д и К) на верхнем эллиптическом днище аппарата (рис. 1) определяем по теореме косинусов:

(54)

мм.

Расчетные диаметры

= = 2491 мм.

Проверяем условие (53)

мм.

Условие (53) не выполняется:

227,2 мм < 248,5 мм,

следовательно, отверстия являются взаимовлияющими.

Расстояние между штуцерами Е и Ж

мм.

Условие (53) не выполняется:

243,2 мм < 248,5 мм,следовательно, отверстия являются взаимовлияющими.

мм.

Проверяем условие (53):

для штуцера Б

= 2491 мм;

для люка А

= 2947 мм;

;

380,1 мм > 259 мм.

Условие (53) выполняется, т.е. отверстия не являются взаимовлияющими.

Расчет перемычки между штуцерами

Допускаемое давление для перемычки

, (55)

где

= 2 – для выпуклых днищ;

V – коэффициент понижения прочности.

, (56)

где

= 1 для выпуклых днищ.

Расчетные величины для определения коэффициента понижения прочности определяем по приведенным ниже формулам.

Для штуцеров Е и Ж:

Расчетную длину внешней части штуцеров определяем по формуле (45)

мм.

Расчетная ширина укрепляющего кольца

. (57)

Отношения допускаемых напряжений

=1.

Расчетная длина внутренней части штуцера

. (58)

Расчетные диаметры отверстий

= 60,9 мм.

Расчетные диаметры укрепляемого элемента

2491 мм.

Коэффициент понижения давления для перемычки

Допускаемое давление для перемычки

МПа.

Проверяем условие прочности

0,94 МПа < 1,5 МПа.

Условие прочности выполняется. Перемычка не требует дополнительного укрепления.

Для штуцеров Ж и Б:

Расчетную длину внешней части штуцеров определяем по формуле (45)

мм; мм.

Расчетная ширина укрепляющего кольца

. (59)

Отношения допускаемых напряжений

=1.

Расчетная длина внутренней части штуцера

. (60)

Расчетные диаметры отверстий

Расчетные диаметры отверстий

60,9 мм, мм.

Расчетные диаметры укрепляемого элемента

2491 мм.

Расчет перемычки между люком и штуцером

Коэффициент понижения давления для перемычки

Допускаемое давление для перемычки

МПа.

Проверяем условие прочности

0,94 МПа < 1,4 МПа.

Условие прочности выполняется. Перемычка не требует дополнительного укрепления.

3.6 Расчет фланцевого соединения люка

3.6.1 Определение расчетных параметров

По расчетному давлению 0,94 МПа и расчетной температуре 220 °С для аппарата 1 группы принимаем плоский приварной фланец из стали 12Х18Н10Т с уплотнительной поверхностью типа шип-паз на условное давление 1,0 МПа [3].

Расчетная температура изолированного фланца [3]:

t_ф = t = 220 °С.

Расчетная температура болтов

t_б= 0,97×t, (61)

t_б = 0,97×220 = 213,4°C.

Допускаемое напряжение для материала болтов (Сталь 12Х18Н10Т) при расчетной температуре определяем по методическим указаниям [3]:

МПа.

Допускаемые напряжения для материала фланца в сечении S₀:

в рабочих условиях

, (62)

где

- минимальное значение предела текучести и временного

сопротивления (предела прочности) материала фланца при

расчетной температуре,

МПа;

в условиях затяжки

, (63)

где

- минимальное значение предела текучести и временного

сопротивления (предела прочности) материала фланца при

температуре 20° С,

МПа.

Расчет фланцевого соединения для условий испытаний не производится,

так как выполняется условие (6)

1,37 < 1,35×

МПа.

3.6.2. Определение вспомогательных величин

Эффективная ширина прокладки

b₀ =

при £ 15 мм, (64)

где

– исполнительная ширина прокладки.