r />
.
За формулою (2.10) отримуємо:
;
.
Умова не виконується, отже, розрахунок на міцність сорочки апарату в умовах гідровипробувань проводити потрібно.
3. Прочностной розрахунок основних елементів апарату
3.1 Розрахунок циліндричних обичайок
Почнемо з розрахунку циліндричної обичайки корпусу.
На обечайку діють два тиску: надмірне внутрішнє (всередині реактора) і зовнішній тиск (тиск в сорочці), таким чином, при розрахунку циліндричної обичайки корпусу буде два варіанти товщини, з яких потрібно вибрати максимальний.
Обсяг, займаний обечайкой, визначається як різниця обсягу апарату та обсягу днища:
; (3.1)
.
Висота обичайки:
; (3.2)
.
Розрахункова довжина циліндричної обичайки корпусу:
; (3.3)
де - довжина обичайки, на яку діє зовнішнє тиск;
- висота циліндричної частини сопрягаемого днища, приймаємо згідно стор. 118 [1];
- висота еліптичної частини днища;
.
.1.1 Розрахунок товщини стінки обичайки корпусу, навантаженої надлишковим внутрішнім тиском
Визначаємо розрахункову товщину обичайки корпусу, розрахунок ведемо по [1] і [3]:
; (3.4)
де - внутрішньо тиск;
- діаметр обичайки;
- допустимі напруження для сталі 12Х18Н10Т при;
- коефіцієнт міцності зварного шва при автоматичному дуговому електрозварюванні, приймаємо згідно [2, стор. 13, табл. 1.7];
.
Розрахункова товщина обичайки для умов гідровипробувань:
; (3.5)
.
Перевіряємо умову:
; (3.6)
.
Умова не виконується, отже,.
Виконавча товщина стінки визначається за формулою:
; (3.7)
Де с - сумарна величина прибавки до розрахункових толщинам стінок. Величина с визначається за формулою:
; (3.8)
гдес1 - надбавка для компенсації корозії та ерозії;
с2 - надбавка для компенсації мінусового допуску;
с2 - технологічна прибавка;
Надбавка с1 визначається за формулою:
; (3.9)
де - швидкість корозії матеріалу корпусу - стали 12Х18Н10Т
Т=20років - термін служби апарату;
;
значення с2, с3 дорівнюють нулю.
За формулою (3.7) отримуємо:
Вибираємо найближче більше стандартне значення.
.1.2 Розрахунок товщини стінки обичайки корпусу, навантаженого зовнішнім тиском
Орієнтовна товщина стінки визначається за формулою:
; (3.10)
де - коефіцієнт, визначений за рис.6.3 [1] в залежності від значень коефіцієнтів і:
; (3.11)
де - коефіцієнт запасу стійкості для робочих умов, приймаємо згідно стор.105 [1];
- коефіцієнт запасу стійкості для умов гідровипробувань приймаємо згідно стор.105 [1];
- модуль пружності для сталі 12Х18Н10Т [1, стр.14, табл.1.5];
- модуль пружності для сталі ВСт3сп5 [1, стр.14, табл.1.5];
- розрахункове зовнішній тиск, приймаємо рівним тиску в?? ди в сорочці;
для робочих умов:
;
для гідровипробувань:
.
Розрахунковий коефіцієнт К3 визначається за формулою:
; (3.12)
;
Визначаємо: для робочих умов
для умов гідровипробувань.
За формулою (3.10) для робочих умов:
;
для умов гідровипробувань:
.
Розрахункову товщину стінки обичайки корпусу, навантаженої внутрішнім і зовнішнім тиском, приймаємо з умови максимуму:.
Виконавча товщина стінки:
; (3.13)
Де с - визначається за формулою:
; (3.14)
;
;
;
.
Приймаємо більшу стандартне значення.
Осьова стискаюча сила F визначається за формулою:
для робочих умов
; (3.15)
;
для умов гідровипробувань
(3.16)
.
Перевіримо стійкість обичайки корпусу. Повинно виконуватись умова:
для робочих умов
; (3.17)
для умов гідровипробувань
; (3.18)
де і - тиск в робочих умовах і гідровипробування відповідно;
і - допустиме зовнішній тиск в робочих умовах і в умовах гідровипробувань;
і - допустиме осьове стискуюче зусилля в робочих умовах і в умовах гідровипробувань;
допускают...
