Смекни!
smekni.com

Расчет и конструирование типового оборудования (стр. 29 из 35)

Фланцевое соединение может состоять из двух фланцев (одинаковых или разных по конструкции) или фланца с крышкой (например, в люках). Если фланцы отличаются по конструкции или материалу, то необходимо вышеприведенные коэффициенты и угловую податливость рассчитывать для каждого фланца. В соединении фланца с крышкой рассчитывают угловую податливость фланца и крышки.

Угловая податливость плоской крышки

Xкр

yкр 20 3 , (14.18)

Екр hкр

гд Xкр – безразмерный коэффициент.

е

где кр толщина плоской крышки соответственно в зоне уплотнения и на наружном диаметре; Ккр – безразмерный коэффициент.

Kкр Dн Dсп , (14.20)

гд Dсп средний диаметр прокладки.

е –

Плечи моментов сил определяют по формулам:

b 0 5, Dб Dсп ; (14.21) e 0 5, Dсп D Sэ , (14.22)

где Dб диаметр болтовой окружности;

Sэ эквивалентная толщина втулки фланца.

Определение коэффициента жесткости фланцевого соединения

Коэффициент жесткости фланцевого соединения, нагруженного внутренним избыточным или наружным давлением и внешней осевой силой

J, (14.23)

где

b . (14.24)

При стыковке одинаковых по размерам фланцев:

yф1 yф2 yф ;

e1 e2 e .

Следовательно,

, (14.25)

где

b . (14.26)

Для соединения с плоской крышкой

, (14.27)

где

b . (14.28)

Для фланцев с металлической прокладкой J 1. 14.6. Расчет фланцевого соединения на прочность

Расчет нагрузок

Равнодействующая внутреннего избыточного или наружного давления

Qд 0 785, Dсп2 Р , (14.29)

где Р расчетное внутреннее избыточное или наружное – давление (для вакуума или наружного давления P<0).

Реакция прокладки в рабочих условиях

Rn Dсп bo m P , (14.30)

где m коэффициент удельного давления на прокладку.

При определении нагрузок от температурных деформаций расчетные температуры фланцев, крышки, болтов (шпилек), трубной решетки, следует уменьшить на температуру, при которой происходит сборка фланцевого соединения (20 °С).

Нагрузка, возникающая от температурных деформаций фланцевого соединения

Qt

20 , (14.31)

где

b ; (14.32)

,

коэффициенты линейного расширения материала соответственно фланцев и болтов (шпилек);

tб – расчетная температура соответственно фланцев и болтов (шпилек).

Коэффициенты линейного расширения сталей, получивших наибольшее распространение для изготовления фланцев и болтов (шпилек), приведены в таблице 14.6.

Нагрузка, возникающая от температурных деформаций, при стыковке одинаковых фланцев (с гладкой уплотнительной поверхностью и под прокладку восьмиугольного сечения) Qt , Н, определяется по формуле

Eб E

Нагрузка, возникающая от температурных деформаций в соединении фланца с плоской крышкой Qt , Н, определяется по формуле

Qt

20 , (14.35)

гд– коэффициент линейного расширения материала крышки, е 1/ °С.

Коэффициент

определяется по формуле

b2 . (14.36)

Таблица 14.6

Расчетное значение коэффициента линейного расширения сталей

Марка стали

Расчетное значение коэффициента линейного расширения
106 , 1/ °C, при температуре t , °C

100

200

300

400

500

Ст3, 20, 20К

11,6

12,6

13,1

13,6

14,1

35

11,1

11,9

13,2

13,4

13,9

40

11,3

12,0

13,3

13,3

13,3

09Г2С, 16ГС,

17ГС, 17Г1С,

10Г2С1, 10Г2

13,0

14,0

15,3

16,1

16,2

12ХМ, 12МХ, 15ХМ,

15Х5М, 15Х5М-У

11,9

12,6

13,2

13,7

14,0

35Х, 40Х, 38ХА

13,4

13,3

14,0

14,8

14,8

20ХН3А

11,0

12,0

13,0

13,5

14,0

30ХМА

12,3

12,6

12,9

13,9

14,2

25Х1М1Ф

11,3

12,7

12,9

13,9

14,2

03Х18Н11,

08Х17Н12М2Т,

08Х17Н15М3Т

16,6

17,0

18,0

18,0

18,0

45Х14Н14В2М

16,6

17,0

18,0

18,0

18,0

25Х2М1Ф

12,5

12,9

13,3

13,7

14,0

37Х12Н8Г8МФБ

15,9

18,0

19,2

21,5

22,4

08Х22Н6Т,

08Х21Н6М2Т

9,6

13,8

16,0

16,0

16,5

12Х18Н10Т,

12Х18Н12Т,

03Х17Н14М3,

10Х17Н13М2Т,

16,6

17,0

18,0

18,0

18,0

10Х17Н13М3Т,

08Х18Н10Т,

08Х18Н12Т

03Х21Н21М4ГБ

14,9

15,7

16,6

17,3

17,5

06ХН28МДТ,

03ХН28МДТ

15,3

15,9

16,5

16,9

17,3

08Х18Г8Н2Т

12,3

13,1

14,4

14,4

15,3

ХН35ВТ

14,8

15,1

15,5

15,9

16,1

08Х15Н24В4

14,5

15,5

16,3

16,8

17,2

Примечание – Промежуточные значения коэффициента
определяются методом линейной интерполяции.

Болтовая нагрузка в условиях монтажа

Pб max Pб1;Рб2;Рб3 , (14.37)