Вертикальный аппарат с перемешивающим устройством
Страница 3
Н
Допускаемая осевая сжимающая сила
, где
– допускаемая осевая сжимающая сила из условий прочности
Н
– допускаемая осевая сжимающая сила из условий местной устойчивости в пределах упругости.
При соотношении величину можно рассчитать по формуле
Н
– условие прочности выполняется.
2.3.4. Проверка на устойчивость обечайки корпуса при совместном действии наружного давления и сжимающей силы.
Условие устойчивости выполняется.
Так как проверочный расчет по всем нагрузкам удовлетворяет условиям прочности, окончательно принимаем исполнительную толщину стенки обечайки корпуса S = 16 мм.
3. РАСЧЕТ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ДНИЩА
Согласно заданию в аппарате предусмотренные эллиптические днища (нижнее днище и верхнее перевернутое днище – крышка).
Для днища корпуса аппарата принята сталь 08Х21Н6М2Т (см. п.2.2)
3.1. Толщина стенки днища, нагруженного внутренним расчетным избыточным давлением
мм
R – радиус кривизны в вершине днища,
для эллиптического днища R = D = 1800 мм
j = 1 – принимаем днище не сварное, а цельное, штампованное.
3.2. Толщина стенки днища, нагруженного наружным давлением
, где
Кэ – коэффициент приведения радиуса кривизны эллиптического днища. Предварительно принимаем Кэ = 0,9.
а) мм
б) мм
Из двух значений 10,99мм и 3,86мм принимаем большее – S1R = 10,99 мм
Из полученных значений толщины 5,8мм и 10,99мм принимаем
S1R = 10,99мм
3.3. Прибавка для днища
мм
Сэ принимаем Сэ = 0
С2 – минусовый радиус на толщину
С2 = 0,8 мм
С3 = 0,3 мм (п.2.4.5)
мм
3.4. С учетом прибавок
мм
Исполнительная толщина стенки, принятая по стандарту S= 16 мм.
3.5. Для эллиптических днищ, если длина цилиндрической отбортованной части больше параметра , т.е. , то толщина стенки днища S1 должна быть не меньше толщины стенки обечайки, т.е. . Определяем параметр = 124,24>50 мм,
Определяем h = 50 мм при толщине S = 16 мм и диаметре Д = 1800 мм по таблице 16.5 (стр.449).
Принимаем S1 < S
S1 = 16 мм
3.6. Проверочные расчеты для днища корпуса.
3.6.1. Допускаемое наружное давление на днище
Допускаемое наружное давление из условия прочности
Н/мм2
Допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости
Уточняем коэффициент радиуса кривизны Кэ
п.3.3.1
Н/мм2
Н/мм2
. условие прочности выполняется
Принимаем к расчету толщину стенки днища S1R = 16 мм.
3.6.2. Допускаемое внутреннее избыточное давление
н/мм2
– условие прочности выполняется
Масса эллиптического днища при Д = 1800 мм, S1 = 16 мм – mg = 486 кг (табл.16.1, стр.441)
4. РАСЧЕТ РУБАШКИ
Рубашка гладкая приварная (неотъемная). Для рубашки выбрана (см. п.3.1, 3.2) качественная углеродистая конструкционная сталь 20К.
Мпа (п.3.1)
Н/мм2 (п.3.2)
4.1. Выбираем диаметр рубашки (табл.4) При диаметре аппарата 1800 мм находим Друбашки = 1900 мм;
а – зазор между днищем корпуса и рубашкой:
а = 30 мм
4.2. Высота рубашки с учетом днища
= 1680 мм (п.3.3.1)
= 150 мм (п.3.4.3.1)
м
4.3. Расчет обечайки рубашки.
4.3.1. Рубашка нагружена внутренним давлением, которое равно наружному давлению для корпуса аппарата:
МПа
4.3.2. Расчетное давление в рубашке
, где
РГ – гидростатическое давление в нижней части рубашки.
Нагрев аппарата производится горячей водой и паром
МПа, где
= 1000 кг/м3 – плотность воды,
hp – высота рубашки (см. п.3.6.2)
Оцениваем величину гидростатического давления
Если , то РГ не учитывается. У нас Р% = 1.53%, поэтому
.
4.3.3. Толщина стенки обечайки рубашки от внутреннего расчетного давления
мм.
Н/мм2
– коэффициент сварного шва.
4.3.4. Осевая растягивающая сила для рубашки
Н