– обечайки при расчетной температуре, МПа;
половина угла при вершине конической обечайки, – град.Исполнительную толщину стенки определяют по формуле
Sк Sкр С , (9.24)и округляют до ближайшего большего значения стандартной толщины листового проката.
После определения исполнительной толщины стенки гладкой конической обечайки при несовпадении полученной толщины Sк с предварительно принятой толщиной Sт , по формуле (9.20) уточняют расчетную длину переходной части a1, а по формуле (9.22) – расчетный диаметр гладкой конической обечайки. После этого по формулам (9.23) и (9.24) уточняют исполнительную толщину стенки обечайки. Расчет проводят до совпадения полученной толщины стенки Sк с предварительно принятой толщиной Sт .
Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют по формуле
P
. (9.25)Расчетные формулы применимы:
– если половина угла при вершине конического элемента составляет
70 o;
– при соотношении между толщиной стенки S1 , диаметром D и углом
в пределах 0,001 S1 cos 0,050; D– для соединения цилиндрической и конической обечаек с тороидальным переходом при условии
0 r D 0,3. Расчет тороидального перехода, а также обечаек без тороидального перехода, с укрепляющим кольцом и с цилиндрической обечайкой меньшего диаметра приведен в пособии 1 и рекомендован для самостоятельного изучения.Расчетную толщину стенок крышек и днищ определяют методом последовательных приближений.
Рис. 9.2. Расчетная схема сферического неотбортованного днища
Предварительно толщину стенки следует определять по формуле
S
. (9.26)где
– коэффициент прочности сварного шва длясферического сегмента, соединенного сваркой из двух или нескольких частей;
допускаемое напряжение для материала
– сферического сегмента при расчетной температуре.
Исполнительную толщину днища S1 определяют с учетом прибавок к расчетной толщине. По полученному значению S1 определяют коэффициент
по формуле (9.27)гд D внутренний диаметр цилиндрической обечайки, мм; е –
S исполнительная толщина стенки цилиндрической
– обечайки;
C сумма прибавок к расчетной толщине стенки
– обечайки, мм;
угол между касательной к сферическому сегменту– (днища) в краевой зоне и вертикалью;
отношение допускаемых напряжений материалов– цилиндрической обечайки и сферического днища.
Тригонометрические функции определяют по формулам:
гд
допускаемое напряжение для материала е – цилиндрической обечайки при расчетнойтемпературе.
Расчетную толщину стенки днища в краевой зоне определяют по формуле
S
, (9.28)гд
коэффициент прочности кольцевого сварного шва по е – краю днища.Если исполнительные толщины стенки днища, определенные по условиям их прочности в центральной и краевой зонах, совпадают, расчет прекращают.
В противном случае расчет продолжают в следующем порядке. Рассчитывают новое значение коэффициента , исходя из исполнительной толщины стенки в краевой зоне. После этого рассчитывают новое значение исполнительной толщины днища S и сравнивают его с предыдущим. Расчет производят до совпадения двух последних значений исполнительных толщин стенки днища S1.За исполнительную толщину стенки принимают большее из двух значений из условий прочности их в центральной и краевой зонах
S1 max S1; S1 .Допускаемое избыточное давление определяют по формуле
P min P1 ; P2 , (9.29)где P1 – допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны;
P2 – допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны.
Допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны определяется по формуле
P1
; (9.30)Допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны определяется по формуле
P2
. (9.31)Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки днища к радиусу сферы
S1 C 0,1 Rи значении внутреннего радиуса сферического днища в пределах
0,85D R D.
Для днищ, нагруженных внутренним избыточным давлением, расчетные формулы применимы при дополнительном условии
S1 C 0,002.R
Исполнительную толщину плоских круглых днищ определяют по формуле
S1 S1р С , (9.32)где С
– сумма прибавок к расчетной толщине днища.Расчетную толщину плоских круглых днищ сосудов и аппаратов, работающих под внутренним избыточным или наружным давлением, рассчитывают по формуле
S1p
, (9.33)где K – коэффициент, зависящий от конструкции днища; Ko – коэффициент ослабления днищ отверстиями; Dp – расчетный диаметр.
Коэффициент конструкции K и расчетный диаметр Dp определяют в зависимости от конструкции днища по таблице 9.7.
Значение коэффициента ослабления Ko для днищ, имеющих одно отверстие, определяют по формуле
Ko
, (9.34)где d диаметр отверстия в днище.
–
Значение коэффициента Ko для днищ, имеющих несколько отверстий, определяют по формуле
Ko
, (9.35) где di диаметр отверстия в днище, i 1 2 3, , Kn ;–
n количество отверстий в днищах.
–
Таблица 9.7.
Значения коэффициента K в зависимости от конструкции днищ
Тип | Схема | Условия закрепления | Коэффициент конструкции |
3 | 0,25 0,25 | 0,45 0,41 | |
4 |