Вертикальный аппарат с перемешивающим устройством

Страница 3

Осевая сжимающая сила

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