Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Металеві резервуари для води





Резервуари для води складаються з циліндричної частини, днища та покрівлі. Їх встановлюють на водонапірних баштах. Днища резервуара бувають різної форми (рис. 1.6). Плоскі днища найбільш прості для виготовлення, пра­цюють на згин при опиранні на балки і тому мають товщину листів більшу, ніж днища іншої форми.

Рис. 1.6. Схеми резервуарів водонапірних башт: а, б – з плоскими днищами; в – з конічним днищем; г, д, е – зі сферичними днищами; є, ж – днища з циліндричних пелюстків або підків; з, и – днища системи Інтце

 

Конічні днища (1.6, в) простіші для виготов­лення, ніж сферичні, їх зручно очищати від оса­дів. За витратою металу конічні днища менш еко­номічні порівняно зі сферичними.

Сферичні днища застосовують двох видів (1.6, г, д): у вигляді сферичного сегмента висотою 1/6 діаметра резервуара; у вигляді напівсфери.

Загальний недолік сферичного днища – складність згину листа по поверхні сфери, чого неможливо виконати на звичайних вальцях. Дни­ща із циліндричних пелюстків або підків (1.6, є, ж) не мають цього недоліку, але потребують підвищеної точності при виготовленні пелюстків.

При значних діаметрах резервуара застосову­ють днища системи Інтце, які виконують з ко­нічної та сферичної частин (1.6, з, и). Кути нахилу конічної частини та дотичної до сферичної час­тини мають бути однаковими, близько 45°. Днище при цьому працює на напруження стиску і не створює розпору, тобто на опорне кільце пере­дається тільки вертикальний тиск, якщо

, (1.20)

 

де – діаметр опорного кільця; – діаметр циліндричної частини резервуара. Це співвідно­шення одержимо тоді, коли об'єми води і будуть рівнозначними. Недоліком днища є робота на стиск. Для забезпечення стійкості стисненої оболонки днища треба його підкріпляти ребрами або збільшувати товщину, порівняно з днищами, які працюють на розтяг.

Магістральні трубопроводи, резервуари спеці­ального призначення, кожухи доменних печей, по­вітронагрівачі виготовляють зі спеціальних сталей.

У резервуарах для кислот й інших агресивних рідин доцільно застосовувати алюмінієві сплави або біметали – сталеві листи, плаковані з боку агресивного середовища нержавіючою сталлю. і Для захисту від корозії зовнішню поверхню ре­зервуарів або газгольдерів покривають лакофарбовою плівкою.

З точки зору розрахунку листові конструк­ції – це тонкостінні оболонки, які здебільшого розраховують за безмоментною теорією. З цього випливає, що напруження розтягу й стиску по товщині оболонки розподіляється рівномірно, а згинальний момент досягає значної величини і тільки в місцях зміни контуру, наприклад, у місці з’єднання оболонки з плоским днищем.

Основи розрахунку. Для оболонки подвійної кривизни залежність між нормальними напру­женнями і , які діють на поверхні оболонки перпендикулярно одне одному, описується фор­мулою

, (1.21)

де і – радіуси кривизни оболонки; інтенсивність тиску; товщина оболонки. Для циліндричної частини резервуара (рис. 1.6, б) один із радіусів дорівнює нескінченності, і тоді залежність (1.21) має вигляд

, (1.22)

звідки товщина стінки

. (1.23)

Товщину стінки за існуючим методом граничних умов визначаємо за формулою

, (1.24)

де – гідростатичний тиск; – об'ємна маса рідини; висота рівня резервуара, на якому визначається товщина стінки; – коефіцієнт надійності щодо навантаження; – коефіцієнт міцності в стиках листів.

У резервуарах зі стінками змінної товщини товщина листів кожного яруса визначається за величиною тиску в нижньому його краї. Наймен­шу товщину стінки приймають рівною 4 мм.

Рис. 1.7. Розрахункова схема резервуара

У сферичному днищі (рис. 1.7) виникають як меридіальні напруження , так і напруження , напрямлені вздовж дотичної до горизонтальної сфери днища. Для визначення і запишемо два рівняння. Вирізавши частину днища і про­ектуючи всі діючі зусилля на вісь , одержимо

, (1.25)

де – маса води, що знаходиться над виріза­ною частиною днища. Звідси меридіальне напру­ження

. (1.26)

Для визначення кільцевого напруження вико­ристовуємо рівняння оболонки, яке виражає за­лежність між і :

. (1.27)

Легко пересвідчитися, що , крім централь­ної точки днища, для якої . Для централь­ної точки днища з основного рівняння

, (1.28)

тобто напруження вдвічі менше, ніж для цилінд­ра того ж радіуса.

Товщину сферичного днища постійної товщи­ни визначають за формулою

. (1.29)

У резервуарах великого діаметра для економії металу застосовують для днища листи різної тов­щини. Позначивши місця стиків листів, визнача­ють товщину листів за формулою

. (1.30)

Розрахунок опорних кілець. Зусилля в кільці на одиницю довжини визначають за формулою

. (1.31)

Опорне кільце навантажене рівномірно розподі­леними радіальними силами, які діють на ділянці з’єднання днища зі стінкою у вигляді горизон­тальної складової від напружень (рис. 1.8). Склавши рівняння проекції на вісь для половини кільця, одержимо внутрішнє стискальне зусилля в кільці:

. (1.32)

Відповідно для цього зусилля вибирають переріз кільця як центрово-стисненого елемента.

Рис. 1.8. Розрахункова схема кільця резервуара

 

Додат­ково стиснене кільце перевіряють на стійкість за формулою

, (1.33)

де – радіус кільця; – момент інерції кільця відносно його вертикальної центральної осі.

Надійність стійкості кільця визначають за фор­мулою

. (1.34)

Крім горизонтальної складової напружень на опорне кільце діють вертикальні зусилля

. (1.35)

Якщо кільце опирається по всій довжині на цегляні або залізобетонні стіни башт, то воно не працює на згин, а в ньому виникають невеликі напруження стиску.

Якщо опорне кільце опирається на окремі сто­яки (колони) башт, то воно працює на згин та стиск і розраховується за формулою

, (1.36)

де – згинальний момент, що визначається як для нерозрізної балки, опорами якої служать стояки башти.

Опорне кільце резервуара виконують з кут­ників, листів, швелерів (рис. 1.9). У розрахунковий переріз кільця входить горизонтальний лист, зов­нішній пояс і частина циліндричної стінки резервуара по з кожного боку горизонтального листа.

Рис. 1.9. Конструкції опорних кілець із кутиків (а); з листів (б); з швелерів (в); з кутиків і листів (г)

 

 







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 605. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Гальванического элемента При контакте двух любых фаз на границе их раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из равных по величине, но противоположных по знаку электрических зарядов...

Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия