Конструювання і розрахунок сталевих зварних посудин та апаратів Фланцеві зєднання (стр. 14 из 110)

Закінчення таблиці 5.4

Тип і матеріал прокладки	Коефіцієнт питомого тиску на прокладку т	Питомий тиск обтиснення прокладки qобт , МПа	Допустимий питомий тиск [q], МПа	Коефіцієнт обстиснення прокладки K	Модуль стиснення прокладки Eп 10 5 , МПа
Прокладка спиральнонавита	1,50	27	-	-	-
Прокладка ТРГ неармована з обтюратором	2,0	4,0	200		11,1 q ***
Прокладка ТРГ армована без обтюратора	2,5	120 при t =2 мм** 100 при t =3 мм**	11,1 q ***
Прокладка ТРГ армована з обтюратором	2,0	200	11,1 q ***
*Для середовищ з високою проникаючою здатністю (водень, гелій, легкі нафтопродукти, зріджені гази) qобт 35,0 МПа. **Товщина прокладки у вільному стані. *** q – питомий тиск на прокладку при затягненні, МПа.

Якщо при першому наближенні коефіцієнт жорсткості фланцевого з’єднання J буде менше одиниці, при розрахунку фланцевого з’єднання його значення приймають рівним одиниці.

Податливість болтів (шпильок) ^y_б , мм/Н, визначають за формулою

y_б

, (5.15)

де ^l_б – розрахункова довжина болта (шпильки),мм;

^f_б – площа поперечного перерізу болта (шпильки) по внутрішньому діаметру нарізі, мм (приймається за таблицею 5.5);

Е_б²⁰ – модуль подовжньої пружності матеріалу болта (шпильки) при температурі 20 °С; n – кількість болтів (шпильок).

Таблиця 5.5 – Площа поперечного перерізу болта (шпильки)

Діаметр болта (шпильки) d, мм	20	24	27	30	36	42	48	52	56
Площа поперечного перерізу болта по внутрішньому діаметру нарізі fб , мм2	225	324	430	520	760	1045	1380	1657	1911
Примітка – У випадку застосування шпильок із проточкою значення площі поперечного перерізу шпильки визначається за діаметром проточки.

Розрахункову довжину болта (шпильки) визначають за формулою

lб lб0 0,28d для болта, (5.16) l_б0 0,56 d для шпильки

де ^l_б0 – відстань між опорними поверхнями гайки і голівки болта (для шпильок – між опорними поверхнями гайок), мм;

d – зовнішній діаметр болта (шпильки), мм.

Якщо між фланцями затиснута трубна решітка або інша деталь, при визначенні розрахункової довжини болта (шпильки) слід враховувати їхні товщини.

При розрахункових тисках Р2,5 МПа слід застосовувати шпильки.

Еквівалентну товщину втулки приварного встик фланця ^S_е , мм, визначають за формулою

S_е K₁ S₀ , (5.17)

де ^S0 – товщина конічної втулки в місці з’єднання з обичайкою (рисунок 5.2), мм;

^K₁ – безрозмірний коефіцієнт.

X
X 0,25	1

K₁

. (5.18)

Коефіцієнт

розраховують за формулою

S₀ , (5.19)

де ^S1 – товщина конічної втулки в місці з’єднання з фланцем, мм.

Коефіцієнт X визначають за формулою

X l D S₀ , (5.20)

де l – довжина конічної втулки (рисунок 5.2), мм.

Еквівалентну товщину плоского приварного фланця приймають рівною ^S_е^S₀ .

Кутову податливість фланця ^y_ф , 1/Н·мм, визначають за формулою

y_ф

, (5.21)

де

безрозмірні коефіцієнти;

^Е20 – модуль подовжньої пружності матеріалу фланця при температурі 20 ºС; h – товщина фланця (рисунки 5.1, 5.2), мм.

Для фланців із ущільнювальною поверхнею типу „виступ” або „шип” товщину фланця приймають рівною h h (рисунки 5.1, 5.2).

Для фланців із ущільнювальною поверхнею типу „западина” або „паз” товщину фланця приймають рівною h h (рисунки 5.1, 5.2).

Якщо фланці виконуються зі сталей різних марок або мають різне конструктивне виповнення, розраховувати на міцність необхідно обидва фланці.

, (5.22)

де

, j – безрозмірні коефіцієнти.

Коефіцієнт розраховують за формулою

h D S₀ . (5.23)

Коефіцієнт 1 розраховують за формулою

₁ 1,28 lg D_з D , (5.24)

де ^D_з – зовнішній діаметр фланця, мм.

Коефіцієнт 2 розраховують за формулою

. (5.25)

Коефіцієнт j розраховують за формулою

j h S₀ . (5.26)

Кутову податливість фланця зі сферичною невідбортованою кришкою ^y_{кр с} , 1/Н·мм, розраховують за формулою

y_{кр с}

, (5.27)

де

– безрозмірні коефіцієнти.

Для сферичних невідбортованих кришок коефіцієнт

розраховують за формулою

, (5.28)

де ^R_c – внутрішній радіус сфери сферичного невідбортованого днища, мм.

Коефіцієнт

. (5.29)

Кутову податливість плоскої кришки ^y_кр , 1/Н·мм визначають за формулою

X^кр

^y_кр Екр_{20 hкр3} , (5.30)

де ^X _кр – безрозмірний коефіцієнт; ^h_кр – товщина плоскої кришки в зоні ущільнення, мм.

X_кр

, (5.31)

де

кр – товщина плоскої кришки на зовнішньому діаметрі, мм; ^К_кр – безрозмірний коефіцієнт.

K_кр D_з D_сп , (5.32)

де ^D_сп – середній діаметр прокладки, мм.

Кутову податливість фланця, навантаженого зовнішнім згинальним моментом, ^y_фм , 1/Н мм, визначають за формулою 3