Расчет оболочек, нагруженных наружным давлением.

1) Толщину стенки цилиндрической обечайки предварительно определяют по формуле:

где S – толщина стенки аппарата, мм;

K₂ – коэффициент устойчивости;

D – внутренний диаметр обечайки, мм;

P_р.н. – расчетное наружное давление, МПа;

[s] – допускаемое напряжение, МПа,

С_к – прибавка на коррозию, мм;

С_о – прибавка на округление до стандартного размера, мм.

Коэффициент К₂ находят по номограмме по вспомогательным коэффициентам К₁ и К₃. Коэффициент К₁ находят:

где n_у =2,4 - коэффициент запаса устойчивости в рабочем состоянии;

P_р.н. – расчетное наружное давление, МПа;

Е – модуль упругости, МПа.

Коэффициент К₃:

где L – длина цилиндрической части оболочки, мм;

D – внутренний диаметр, мм.

Длину цилиндрической части корпуса находят:

где Н₂=2250 мм; (табл.14, Расчет опор химических аппаратов)

Н₆=1048 мм.

По номограмме из УМП {2} находим К₂=0,7.

По сортаменту листовой стали, выбираем сталь толщиной 16мм с учетом всех отклонений. (табл.7, Справочные таблицы)

После предварительного определения толщины стенки обечайки проверяют допускаемое наружное давление:

где давление из условия прочности:

,

а допускаемое давление из условия устойчивости:

Вспомогательный коэффициент B₁ рассчитывают из соотношения:

Допускаемое давление равно:

Допускаемое давление больше расчетного наружного давления,

0,8≥0,59 МПа.

2) толщину стенки конического днища считают условно равной толщине стенки цилиндрической обечайки. После этого проверяем допускаемое наружное давление:

где α – угол при вершине конуса, градусы.

Допускаемое давление из условия устойчивости находят:

Вспомогательный коэффициент В₁ определяется:

где B₁ – вспомогательный коэффициент;

D_р – расчетный диаметр конического днища, мм;

L_Е – расчетная длина конического днища, мм;

 

Расчетную длину конического днища находят:

где D – внутренний диаметр конического днища, мм;

D_о – внутренний диаметр нижнего штуцера, мм;

α –угол при вершине конуса, градусы.

D_о=100 мм.(табл.27, Справочные таблицы)

Расчетный диаметр вычисляют по объединенной формуле:

Коэффициент В₁ равен:

Допускаемое давление из условия устойчивости равно:

Допустимое наружное давление равно:

Таким образом, допустимое давление больше расчетного наружного давления, 1,51МПа >0,59МПа. Толщины обечайки, крышки и днища подобраны верно.

Толщина стенки обечайки, днища и крышки с учетом наружного и внутреннего давления равна 16мм.

Эскиз корпуса представлен на рисунке 1.

Номи-нальн. объем, м3

Размеры, мм

D

D1

H

H2

H3

H4

L

I

h

h1

b

δ

H6

5,0