Расчет и конструирование типового оборудования (стр. 31 из 35)
; (14.66) 
. (14.67)14.7. Расчет фланцевого соединения на жесткость
Угол поворота фланца при затяжке соединения, рад
, (14.68)где M01
изгибающий момент от болтовой нагрузки.Приращение угла поворота фланца в рабочих условиях
, (14.69) 
где01 приращение изгибающего момента от болтовой нагрузки.Условие жесткости (герметичности) фланцевого соединения
], (14.70)где [
допускаемый угол поворота фланца, рад.–
Для плоских приварных фланцев: в рабочих условиях [ ] 0,013; в условиях испытания [ ] 0,017 .Фланцы приварные встык рассчитывают в такой же последовательности. Отличие в расчете состоит в том, что проверяют условия прочности в двух опасных сечениях. Подробно расчет приварных встык фланцев рассмотрен в пособии [2].
Контрольные вопросы к лекции 14
10. Требования к разъемным соединениям.
10. Классификация фланцев по назначению и конструкции.
10. Типы уплотнительных поверхностей.
10. Крепежные изделия фланцевых соединений.
10. Материалы элементов фланцевого соединения.
6. Перечислите нагрузки, действующие во фланцевых соединениях.
7. Опасные сечения.
8. Как определяется расчетная длина болта (шпильки)?
9. Как определяется высота фланца?
10. Что такое коэффициент жесткости фланцевого соединения?
11. Как определяется болтовая нагрузка?
12. От чего зависит нагрузка от температурных деформаций?
13. В чем заключается расчет болтов?
14. Как действуют меридиональные и окружные напряжения?
15. В чем заключается расчет на прочность?
16. В чем заключается расчет на жесткость?
Лекция 15. Тема "Конструкции и выбор опор и строповых устройств аппаратов"
Рассматриваемые вопросы: Конструкции опор вертикальных аппаратов. Лапы опорные. Опоры стойки. Цилиндрические опоры. Конструкции опор горизонтальных аппаратов. Выбор опор. Расчет обечаек вертикальных аппаратов на прочность от воздействия опорных нагрузок. Расчет необходимости применения подкладных листов для вертикальных аппаратов на лапах. Расчет необходимости применения подкладных листов для горизонтальных аппаратов на седловых опорах. Конструкции строповых устройств. Выбор строповых устройств.
15.1. Конструкции опор вертикальных аппаратов
Вертикальные аппараты могут быть установлены на стойках, лапах или цилиндрических опорах. Обычно в помещениях аппараты устанавливаются на стойках или на лапах. Аппараты на лапах устанавливают на межэтажных перекрытиях или специальных стальных конструкциях. На открытых площадках аппараты устанавливают на цилиндрических или конических опорах. Все перечисленные типы опор стандартизованы.
Лапы опорные
Конструкция и основные размеры опорных лап приведены в ГОСТ 26296-84 "Лапы опорные подвесных вертикальных сосудов и аппаратов".
Опорные лапы изготовляют следующих исполнений:
1 – штампованные;
2 – сварные;
3 – сварные с увеличенным вылетом для изоляции;
4 – штампованные с увеличенным вылетом для изоляции.
На рисунках 15.1 и 15.2 приведены конструкции соответственно штампованной и сварной лап (исполнения 1 и 2). Лапы исполнений 3 и 4 с увеличенным вылетом для изоляции имеют такую же конструкцию, но несколько большие размеры с учетом размещения изоляции.
1– скоба; 2 – накладной лист
Рис. 15.1. Штампованная опорная лапа
1 – пластина; 2 – ребро; 3 – накладной лист
Рис. 15.2. Сварная опорная лапа
Лапы изготовляют в основном из углеродистой стали. Выбирают типоразмер лапы по допускаемой нагрузке на одну лапу. Допускаемая нагрузка определена при допускаемом напряжении материала лапы 130 МПа и модуле упругости 1,8105 МПа. Число лап принимают по конструктивным соображениям: от двух до четырех. Обечайку аппарата рассчитывают на прочность от опорных нагрузок и при недостаточной несущей способности обечайки применяют накладные листы. Накладной лист приваривают к обечайке сплошным односторонним швом, толщина накладного листа должна быть не менее толщины обечайки. В случае приварки к аппарату из коррозионностойкой стали лап из углеродистой стали независимо от несущей способности обечайки устанавливают накладные листы из коррозионностойкой стали для исключения контактной коррозии. Сварку опорной лапы и приварку ее к обечайке или накладному листу производят сплошным двухсторонним швом.Опоры – стойки
Опоры-стойки применяют для аппаратов с эллиптическими или коническими днищами.
Типы, конструкция и размеры опор-стоек приведены в ГСТУ 3-17-192-2000 "Опори–стояки вертикальних апаратів". Стандарт устанавливает пять типов опор: тип 1 – опора из листового проката для аппаратов с эллиптическими и коническими днищами; тип 2 – опора из труб для аппаратов с эллиптическими днищами; тип 3 – опора из уголка для аппаратов с эллиптическими днищами; тип 4 – опора облегченная для аппаратов с эллиптическими и коническими днищами; тип 5 – опора из двутавра для аппаратов с эллиптическими днищами.
Опоры типа 1 имеют два исполнения: 1 – сварные; 2 – штампованные. Количество опор стоек – 3 или 4.
1 – ребро; 2 – пластина; 3 – подкладной лист
Рис.15.3. Опора из листового проката для аппаратов с эллиптическими днищами типа 1 исполнения 1
Рис.15.4. Опора из листового проката для аппаратов с коническими днищами типа 1 исполнения 1
1 – скоба; 2 – накладка; 3 – подкладной лист
Рис.15.5. Опора-стойка из листового проката типа 1 исполнения 2
1 – пластина; 2 – стойка; 3 – подкладной лист
Рис.15.6 – Опора-стойка из труб
1 – пластина; 2 – стойка; 3 – заглушка; 4 – подкладной лист
Рис.15.7. Опора-стойка из уголка
1 – пластина; 2 – стойка; 3 – подкладной лист
Рис.15.8. Опора-стойка облегченная
1 – пластина; 2 – стойка; 3 – заглушка; 4 – подкладной лист
Рис.15.9. Опора-стойка из двутавра
Опоры изготовляют из листового проката, уголков и двутавра из стали Ст3сп, труб – из стали 10. Допускается применять другие марки стали с механическими характеристиками не ниже, чем у указанных сталей. Требования к установке подкладных листов и методов сварки такие же, как и для опор лап.
Цилиндрические опоры
Типы, конструкция и основные размеры опор приведены в ГСТУ 3-17-193-2000 "Опори вертикальних апаратів". Стандарт устанавливает пять типов опор:
тип 1 – опора облегченная цилиндрическая; тип 2 – опора цилиндрическая с местными косынками; тип 3 – опора цилиндрическая с внешними стойками под болты; тип 4 – опора цилиндрическая с кольцевым опорным поясом; тип 5 – опора коническая с кольцевым опорным поясом.
Опора типа 1 состоит из цилиндрической обечайки 1, к которой приваривается кольцо 2. В обечайку вварены лаз 3 и укрепляющие кольца 4 та 5.
Опора типа 2 отличается от опоры типа 1 тем, что к обечайке 1 и кольцу 2 приварены косынки
6.
Опора типа 3 отличается от опоры типа 1 тем, что к обечайке 1 и кольцу 2 приварены ребра 7 с планками 6.
Опора типа 4 отличается от опоры типа 1 тем, что к обечайке 1 и кольцу 2 приварены ребра 7 с верхним кольцом 6.
Опора типа 5 состоит из конической обечайки 1, к которой приварена цилиндрическая обечайка 2, и верхнее 3 и нижнее 4 опорные кольца. Между верхним и нижним кольцами приварены ребра 8. В коничскую обечайку вварен лаз 5 и укрепляющие кольца 6 и 7.
1 – обечайка; 2 – кольцо; 3 – лаз; 4, 5 – укрепляющие кольца Рис. 15.10. Опора цилиндрическая облегченная (типа 1)
1 – обечайка; 2 – кольцо; 3 – лаз; 4, 5 – укрепляющие кольца; 6 – косынка