Ректификация формалина-сырца (стр. 14 из 18)

- допускаемое напряжение для материала колец (сталь ВСт3) при t=100°С;

- допускаемое наружное давление из условий устойчивости в пределах упругости;

(2.78)

где,

В2 = 0,0084.

Допускаемое наружное давление, определяется исходя из условий устойчивости обечайки между кольцами жесткости:

(2.79)

где,

- допускаемое давление из условия прочности;

- допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости.

(2.80)

(2.81)

где,

Значит, допускаемое наружное давление

Условие прочности:

18,52 кгс/см2 > 1 кгс/см2

Условие прочности выполняется.

Условие прочности при гидроиспытании:

где,

- допускаемое давление при гидроиспытании;

Рпр – пробное давление гидроиспытания.

(2.82)

- допускаемое напряжение для гидроиспытания;

nt = 1,1 – коэффициент запаса прочности.

- коэффициент прочности сварных соединений.

но не менее 2 кгс/см2;

Значит принимаем Рпр = 2 кгс/см2.

Гидростатическое давление столба жидкости Рст = 4,9 кгс/см2. С учетом этого давления Пир = 6,9 кгс/см2.

6,9 кгс/см2 < 68,1 кгс/см2.

Условие прочности выполняется.

Расчет эллиптического днища

Днище нагружено наружным давлением. Расчетная толщина стенки определяется по формуле:

(2.83)

Предварительно принимаем Кэ = 0,9.

где, R = D – радиус кривизны в вершине днища.

Принимаем S1 = 10 мм.

Допускаемое наружное давление:

(2.84)

где,

- допускаемое давление из условия прочности;

- допускаемое давление из условия устойчивости;

(2.85)

(2.86)

где, Кэ – коэффициент.

При

Кэ = 0,95.

Условие прочности:

Условие прочности выполняется.

Условие прочности при гидроиспытании

где, Рпр = 69 кгс/см2;

- допускаемое давление при гидроиспытании.

(2.87)

23,3 кгс/см2 > 6,9 кгс/см2.

Условие прочности выполняется.

Формулы (2.83) и (2.84) применимы при выполнение условий:

Условие выполняется.

Расчет укрепления отверстий

Расчетные диаметры:

для цилиндрической обечайки

DR = D = 100 см;

для эллиптического днища

где, x – расстояние от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища для верхнего днища x = 0.

для нижнего днища x = 40 см

Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки или днища при наличии штуцера с круговым поперечным сечением, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия равен:

(2.88)

Для обечайки:

где,

- добавка на минусовый допуск по толщине листа и на коррозию.

Для днища:

где, d – максимальный диаметр отверстия.

Условие применения формул:

для обечайки:

Условия выполняются.

для эллиптического днища:

0,404 < 0,5;

0,01 < 0,7.

Условие выполняются.

Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, вычисляют по формуле:

(2.89)

для обечайки:

где,

К2 = 0,3 – коэффициент.

Значит, отверстия на обечайки под люк dy = 60 требует укрепления штуцером. При этом должно выполняться условие:

(2.90)

где, lIR – расчетная длина внешней части штуцера;

l3R – расчетная длина внутренней части штуцера;

S1 – исполнительная толщина стенки штуцера;

S1R – расчетная толщина стенки штуцера;

S3 – исполнительная толщина внутренней части штуцера;

lR – расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера;

S – исполнительная толщина обечайки;

SR – расчетная толщина обечайки;

dOR – расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления при отсутствии избыточной толщины стенки сосуда;

(2.91)

l1 = 20 см; S3 = S1 = 1,0 см.

Принимаем liR = 8,8 см.

(2.92)

- отношение допускаемых напряжений;

liR = 8,8.

Принимаем l3R = 3,1 см.