Читайте также:
|
|
Расчет выполняют в следующей последовательности.
1. Составляют расчетную схему цистерны (рис.4.19) с указанием необходимых геометрических размеров.
2. Определяют внутреннее давление в цистерне по данным технических характеристик или характеристик транспортируемого материала.
3. Вычисляют толщину обечайки и днищ цистерны.
Рис.4.19
Толщину обечайки рассчитывают по уравнению
где - допускаемое напряжение для материала стенки цистерны;
- коэф. учитывающий влияния сварки
где Е - модуль упругости материала; l_ - расстояние между уголками колец жесткости, определяется из условия, чтобы замыкаемый между ними объем не превышал 5000 ; n - число волн, образующихся в результате смятия цистерны (п=6...8).
Для обеспечения устойчивости цистерны должно выполняться условие
5. Проверяют прочность цистерны на восприятие изгибающего момента, рассматривая цистерну как балку, лежащую на двух опорах и нагруженную распределенной нагрузкой от сил тяжести цистерны G, технологического оборудования GT и материала GM:
Условие прочности имеет вид:
где - напряжение при изгибе. М мах – макс. Изгибающий момент; W – момент сопротивления цистерн
6. Проверяют устойчивость цистерны цилиндрической формы при восприятии изгибающего момента по критическому напряжению кр в крайнем волокне изгибаемой цистерны. Ориентировочно
7. Проверяют возможность вмятия цистерны под опорой по критической нагрузке:
где k- коэффициент (k=3 при отсутствии распорных стержней и k=8 при наличии распорной рамы); Е – модуль упругости материала; J – момент инерции стенки вместе с подкладным листом на длине l=(20…30)
8. Днища и обечайки, ослабленные отверстиями, укрепляют с помощью привариваемых воротников, штуцеров и фланцев. Укрепление является обязательным при диаметре присоединенного к отверстию патрубка более 50 мм или при диаметре отверстия для цилиндрической обечайки:
При действии внутреннего давления р трубопроводы рассчитывают как горизонтальные цилиндрические резервуары.
При понижении внешней температуры в поперечных сечениях трубопровода образуются напряжения, определяемые по формуле
где ат - коэффициент линейного расширения материала; Т=Т1-Т2 -разность температур; Е - модуль продольной упругости.
Если труба будет испытывать изгибающий момент М от собственного веса и веса жидкости, то при расчете следует учитывать напряжения от изгиба, определяемые по формуле
-
где W - момент сопротивления кольцевого сечения трубы.
Суммарное напряжение в поперечном сечении трубы:
При расчете на устойчивость трубопровод принимают за длинную цилиндрическую трубу без закрепления; тогда критическое давление
где J - момент инерции относительно собственной оси продольного сечения стенки трубопровода длиной 1 м; и - соответственно наружное и внутреннее давления.
~ Расчет технологических трубопроводов начинают с определения расчетного внутреннего диаметра
где Q - расход продукта, м3/ч; v - скорость течения жидкости или газа в трубопроводе, которую в зависимости от вязкости жидкости принимают в пределах 0,5...2,5 м/с, а для газов - 3...60 м/с.
Полученный в результате расчета внутренний диаметр округляют до стандартного условного прохода.
Расчетную толщину стенки трубы определяют по формуле
где 8р - расчетная толщина стенок; р, ру - расчетное и условное внутреннее давление в трубопроводе; DH - наружный диаметр трубы; - расченый коэффициент прочности; - допускаемые напряжения в элементах трубопровода |
Сварные стыковые швы принимаются равнопрочными основному металлу с учетом расчетного коэффициента прочности. Расчет угловых швов, соединяющих штуцер (врезку) с трубой, производят по формуле
где К - минимальный расчетный размер углового шва; - расчетная толщина стенки штуцера; dH - расчетный наружный диаметр штуцера, dВ - расчетный внутренний диаметр штуцер
Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 343 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Общая схема расчета сварных балочных конструкций | | | Введение |