Разработка ремонта и монтажа турборастворителя ООО БЗВМ (стр. 2 из 9)
2.2.1 Расчет толщины обечайки турборастворителя
2.2.1.2 Расчет оборудования, нагруженного внутренним давлением
(2.1) 
= 147 МПа – допускаемое напряжение, таблица 4[1],
= 0,65,С = 2 мм.
Принимаем по таблице 2.22 [2] S = 4 мм.
2.2.1.3 Расчет оборудования, нагруженного наружным давлением
К2 – коэффициент определяемый при помощи вспомогательных коэффициентах К1 и К3. 
где
= 2,6 – коэффициент устойчивости,р = рр = 0,3 МПа – наружное давление обечайки,
Е = 2· 105 МПа – модуль упругости для стали.
(2.5) 
К2 по вспомогательным коэффициентам К1 = 1,6 и К3 = 0,6.К2 = 0,43.
Определяем S
Выбираем max S = 14,3
Принимаем по ГОСТу таблице 2.22 [2] S = 16 мм.
2.2.2 Расчет толщины рубашки
,где р = рр = 0,3 МПа.
Dр = 3000 мм
Принимаем по ГОСТу таблице 2.22 [2] S = 22 мм.
2.3 Расчет фланцевых соединений
Исходные данные:
D = 2750 мм
Рр = 0,3 МПа
S = 22 мм
t0 = 500 С
Материал фланцев – Сталь 20
= 147 МПаМатериал болтов – Сталь 35
В рабочих условиях при t0 = 200 С,
20 = 230 МПаПри монтаже, при t0 = 500 С,
50 = 230 МПабБ = бФ = 12· 10-6 1/0С
Е = 2· 105 МПа
ЕБ = 2· 105 МПа
Рисунок 3 – Фланцевое соединение
2.3.1 Определение геометрических размеров основных элементов фланцевого соединения
2.3.1.1 Расчетная температура элементов фланцевого соединения
tФ = 0,96 t (2.6)
tБ = 0,95 t (2.7)
2.3.1.2 Допускаемое напряжение для материала болтов
20 = 230 МПа – в рабочих условиях 50 = 230 МПа – при монтаже.2.3.1.3 Толщина S0 втулки фланца плоского приварного
S0 ≥ S,
где S – исполнительная толщина обечайки аппарата.
2.3.1.4 Высота втулки hB фланца плоского приварного
hB ≥ 0,5
(2.8)hB ≥ 0,5
hB ≥ 37 мм.
2.3.1.5 Диаметр DБ болтовой окружности фланцев плоских приварных
DБ ≥ D + 2(2S0 + dБ + u), (2.9)
где dБ – наружный диаметр болта, выбираемый по таблице 1.40
DБ ≥ 2750 + 2(2·4 + 24 + 4)
где u- нормативный зазор между гайкой и втулкой, u = 4.
DБ = 2822 мм.
2.3.1.6 Наружный диаметр фланцев DН
DH ≥ DБ + a, (2.10)
где а – конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру фланца, принимаемая по таблице 1.41
а = 47 мм.
DH ≥ 2750 + 47
DH = 2797 мм.
2.3.1.7 Наружный диаметр Dн.п. прокладки
Dн.п.= DБ – е, (2.11)
где е – нормативный параметр, зависящий от типа прокладки, принимаемый по таблице 1.41, е = 34 мм.
2.3.1.8 Средний диаметр прокладки Dс.п.
Dс.п. = Dн.п. – b, (2.12)
где b- ширина прокладки, принимаемая по таблице 1.42, b= 10 мм.
Dс.п. = 2716 – 10 = 2706 мм.
2.3.1.9 Количество болтов nБ
nБ ≥
(2.13)где tш – рекомендуемый шаг расположения болтов, выбираемый в зависимости от давления по таблице 1.43
tш = 5 · 18 = 90 мм (2.14)
nБ ≥
2.3.1.10 Высота фланца h, для плоских приварных фланцев Sэк = S0
hф ≥ лф
, (2.15)где лф – принимается согласно рисунка 1.40, лф = 0,32.
hф ≥ 0,32
.2.3.2 Условие прочности фланцевого соединения
2.3.2.1 Определение нагрузок
Равнодействующая внутреннего давления Fg.
Fg =
(2.16)Fg =
Fg =
Реакция прокладки Rn
Rn = р · Dсп · b0 · kпр · рр, (2.17)
где kпр – коэффициент, зависящий от материала и конструкции прокладки (таблица 1.44), kпр – 2,5.
Материал прокладки – Паронит толщиной > 1 мм
kn = 3,14 · 2706 · 12 · 2,5 · 0,3 = 76471 Н
Rn = 7 ·104 Н
Усилие, возникающее от температурных деформаций Ft
Определение коэффициента жесткости фланцевого соединения
Вспомогательные величины для определения коэффициента жесткости фланцевого соединения определяются по формулам:
а) Линейная податливость прокладки уп.
где hп – высота прокладки, hп = 1
kп – коэффициент обжимания прокладки (из паронита, kп = 1)
Еп – модуль упругости материала прокладки, Еп = 2000 МПа (см. таблица 1.44)
б) Угловая податливость фланца уф
где
- безразмерные параметры 
Определяем по графику, чрез К =
в) линейная податливость болтов уБ
где ЕБ – модуль упругости материала болтов, ЕБ = 2·105 МПа,
LБ – расчетная длина болта
где
- расстояние между опорными поверхностями головки болта и гайки,d – диаметр отверстия под болт
мм 
=39 мм 
Коэффициент жесткости фланцевого соединения Кж при стыковке фланцев одинаковой конструкции
Усилие, возникающее от температурных деформаций Ft
где
- соответственно коэффициенты линейного расширения материала фланцев, болтов 
Болтовая нагрузка FБ1 в условиях монтажа
