Стабилизационная колонна. 5 страница

Принимаем: S=12 мм.

Толщина стенки патрубков штуцеров распределительной камеры (расчетная) S5R:

S5R=P*dR/2[σ] *φ-P=1,6*261,6/2*196*0,9-1,6=1,19 мм. (3.6)

dR=d+2C=254+2*(3+0,8)=261,6 мм.

Исполнительная толщина S5; Материал: 16ГС(09Г2С).

S5≥S5R+C=S5R+C + С =1,19+3+0,8=4,99 мм.

Принимаем: S5=14 мм.

Толщина стенки патрубков штуцеров кожуха (расчетная) S5R:

S5R=P*dR/2[σ] *φ-Р=1,6*310,6/2*196*0,9-1,6=1,415 мм.

dR=d+2C=303+2(3+0,8)=310,6 мм.

Исполнительная толщина S5; Материал: 16ГС(09Г2С).

S5≥S5R+C=S5R+C + С =1,415+3+0,8=5,215 мм.

Принимаем: S5=12 мм.

3.3.2 Расчет толщин эллиптических днищ.

Расчет толщин днища крышки кожуха.

Высота эллиптической части днища Н.

Н=0,25*D=0,25*1400=350 мм.

Радиус кривизны в центре днища (внутренний) R.

R=D /4*Н=1400 /4*350=1400 мм.

Толщина стенки днища (расчетная) S1R:

S1R= P*R/2[σ] *φ-0,5*Р=1,6*1400/2*196*1-0,5*1,6=5,73 мм.

Исполнительная толщина S; Материал: 16ГС(09Г2С).

S1≥S1R+C=S1R+C + С +С =5,73+3+0,8+1,8=11,33 мм.

Принимаем: S1=12 мм.

Расчет толщин днища распредкамеры:

Высота эллиптической части днища Н:

Н=0,25*D=0,25*1200=300 мм.

Радиус кривизны в центре днища (внутренний) R.

R=D /4*Н=1200 /4*300=1200 мм.

Толщина стенки днища (расчетная) S1R:

S1R= P*R/2[σ] *φ-0,5*Р=1,6*1200/2*196*1-0,5*1,6=4,91 мм.

S1≥S1R+C=S1R+C + С +С =4,91 +3+0,8+1,8=10,51 мм.

Принимаем: S1=12 мм.

3.3.3 Расчет толщины трубной решетки.

Схема решетки и узлы уплотнений № 3.6

Dнар=1266 мм; Dвнут=1237.

Средний диаметр уплотнения Dср:

Dср=(Dнар+Dвнут)/2=(1266+1237)/2=1251,5 мм.

tр=32 мм.

Диаметр отверстия в решетке:

d0=25,25 мм.

Коэффициент прочности решетки, φр.

φр=(tр-d0)/tр=(32-25,25)/32=0,211.

Толщина неподвижной трубной решетки (расчетная) S р.

S р=Dср/4,2 +C =1251,5/4,2 +3=63,65 мм.

С учетом наплавки ЛО62-1 ГОСТ 15527 – 70.

Толщина подвижной трубной решетки принимается равной неподвижной решетке S р.

Принимаем: S р =76 мм.

3.3.4 Расчет узла плавающей головки.

Расчет стяжного полукольца.

Схема узла и уплотнений:

Dнар=1190; Dвнут=1163.

Средний диаметр уплотнения Dср:

Dср=(Dнар+Dвнут)/2=(1190+1163)/2=1176,5 мм.

Полная ширина уплотнения:

в =(Dнар-Dвнут)/2=(1190-1163)/2=13,5 мм,

Основная ширина прокладки, ℓ0:

ℓ0=в /4=13,5/4=3,38 мм.

Расчетный диаметр уплотнения G:

G=Dср, при ℓ0≤6,0 мм.

G=Dср-2*ℓ при ℓ0>6,0 мм.

Прокладочный коэффициент m:

m=3,5; Материал: картон асбестовый ГОСТ 2850 – 80 в оболочке ленты Л63

ГОСТ 2208 – 75.

Нагрузка равнодействующая от внутреннего давления Q :

Схема № 3.7

Q =0,785*G *Р=0,785*1176,5 *1,6=1738495 Н.

Нагрузка на прокладку необходимая для создания герметичности соединения

Q .

Q =2πℓ*G*m*Р=2*3,14*3,38*1176,5*1,6=139848 Н.

Нагрузка на болты при рабочих условиях Q :

Q =Q +Q =1738495+139848=1878343 Н.

Диаметр шпилек d ;Материал 18Х12ВМБФР ГОСТ 5949 – 75.

d =22 мм шаг Р=2,5.

dш=d -1,2269*Р=22-1,2269*2,5=18,93

Площадь сечения шпильки fб.

fб=π*dш /4=3,14*18,93 /4=281,3 мм .

Максимально допустимая нагрузка на болты Q макс:

Q макс=n*fб*Rz=60*281,3*160==2700480 Н.

Принятое количество шпилек:

n=60.

Расчетная болтовая нагрузка Q ф.

Q ф=(Q + Q макс)/2=(1878343+2700480)/2=2289411,5 Н.

σр=Q ф/n*fб=2289411,5/60*281,3=135,64 МПа.

Коэффициент учитывающий возможную перетяжку шпильки в условиях монтажа, К:

К=2 при σр≤120 МПа.

К1,5 при 120<σр≤120 МПа.

Принимаем: К=1,5.

Натяжение в шпильке при затяжке σшп:

σшп=К*σр=1,5*135,64=203,5 МПа.

Нагрузка на шпильку в условиях монтажа, qб.

Qб=fб*σшп=281,3*203,5=57244,5 Н.

Диаметр болтовой окружности полукольца:

Dб=1230 мм.

t0=π*D3/n=3,14*1230/60=64,37 мм.

Расчетная толщина полукольца h1:

h1=8*Qб/t0*[σ]=8*57244,5/64,37*183=38,9 мм.

Конструктивная прибавка h2:

h2=39 мм.

Полная высота полукольца:

П=h+h2+2*C1=38,9+39+2*3=83,9 мм.

Принимаем: П=83,9 мм.

Расчет эллиптического днища плавающей головки, работающего под давлением.

Высота эллиптической части днища Н:

Н=0,25*D=0,25*1000=275 мм.

Радиус кривизны в центре днища (внутренний) R:

R=D /4*Н=1100 /4*275=1100 мм.

Коэффициент запаса устойчивости в рабочих условиях:

ny=2,4.

Е=1,99*10 МПа.

Кэ=f{Н/D=275/1100=0,25; D/(S+C)=1100/(20-9,8)=107,8} Кэ=0,92.

или Кэ=(1+(2,4+8*Х) *Х)/(1+(3+10*Х) *Х)=(1+(2,4+80*0,139) *0,139)/(1+(3+100*

0,139) *0,139)=0,92.

Х=(10* (S-C)/D)*(D/2*Н-2*H/D)=(10* (20-9,8)/1100) * (1100/2*275-2*275/110)=

=0,139.

Толщина стенки днища (расчетная) S1R:

а) S1R=Р*R/2*[σ]=1,6*1100/2*196=4,49 мм.

б) S1R=Кэ*R/510* =0,92*1100/510* =8,72 мм.

Принимаем большее значение.

Исполнительная толщина днища S1:

а) S1≥S1R+С=S1R+С1+С2+С3=4,49+6+0,8+3=14,29 мм.

б) S1≥S1R+С=S1R+С1+С2+С3=8,72+6+0,8+3=18,52 мм.

Принимаем: S1=20 мм.

Расчет фланца крышки плавающей головки.

Наружный диаметр крышки плавающей головки D нар=1269 мм.

Наибольший диаметр втулки фланца Dм=1182 мм.

Расчетная высота втулки фланца h=24 мм.

Расчетная толщина фланца t=91 мм.

Наименьшая толщина втулки фланца gс=14 мм.

Наибольшая толщина втулки фланца g1=38 мм.

Расчетный изгибающий момент М:

а) М1=π*dш *Rz/8*Dб* (D3-G) *n=3,14*18,93*160/8*1106(*1230-1176,5) *60=

=65315 Н.

б) М2=0,2*D/Dв*[G *(D3-Dб)+Dв *(G-Dm)+G*(D3-G)*(16*ℓ*m+G)]=0,2*1,6/1106*

1176,5)]=72585 Н.

Принимаем большее из 2 – х значений М=72585 Н.

Коэффициенты:

При g1/g0=38/14=2,71 h/ =24/ =0,193.

F=4,95; F=0,9; V=0,33.

Коэффициенты:

При D нар/Dв=1269/1106=1,147.

Т=1,9; Z=8,2; Y=16,1; U=1,82.

Коэффициенты:

t/g0=91/14=6,5 при .

N1=0,75; N2=30; N3=0,98.

Безразмерный параметр L:

L=(f+(F*N1))/T+(V*N2/U)=(1+(0,9*0,75))/1,9+(0,33*30/18,2)=1,425.

Продольное напряжение во втулке фланца σн:

σн=f*M/L*g1 =4,95*72585/1,425*38 =174,6 МПа.

Радиальное напряжение в тарелке фланца σR:

σR=М*(1+N3*F)/t *L=72585* (1+0,98*0,9)/91 *1,425=11,58 МПа.

Тангенциальное напряжение в тарелке фланца σт:

σт=(M*Y/t )-(Z*σR)=(7285*16,1/91 )-(8,2-11,58)=46,2 МПа.

Допускаемое напряжение для материала фланца [σ]:

Материал: 16ГС, [σ]=183 МПа.

Условие прочности в рабочих условиях:

σн≤1,5*[σ] *0,8=1,5*183*0,8=219,6 МПа.

σн=174<219,6 МПа.

σR≤[σ] *0,8=183*0,8=146,4 МПа.

σR=11,54<146,4 МПа.

σт≤[σ] *0,8=183*0,8=146,4 МПа.

σт=46<146,4 МПа.

(σн+σR)/2≤[σ] *0,8=(174+11,54)/2=92,8<146,4 МПа.

(σт+σR)/2≤[σ] *0,8=(174+46)/2=110<146,4 МПа.

Исполнительная толщина фланца В:

В=100 мм.

3.3.5 Проверочный расчет укрепления отверстий в распредкамере.

расчетная: SR=4,92 мм.

Толщина стенки патрубка принятая: S =14 мм.

расчетная: S R=1,19 мм.

Ширина зоны укрепления в окрестности штуцера L :

L = = мм.

Расчетная длина штуцера ℓ :

ℓ =min{ℓ ;1,25 }

ℓ =1,25 мм.

Схема укрепления отверстий № 3.8

Отношение допускаемых напряжений Х :

Х =min{10; [σ] /[σ]}=196/196=1,0.

Расчетная ширина зоны укрепления в стенке обечайки в окрестности штуцера

ℓ :

Расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления при отсутствие

избыточной толщины стенки d :

d =0,4 =0,4 =30,73 мм.

Условие укрепления:

ℓ *(S - S R-С) *Х +ℓ *(S- SR-С)≥0,5*(d - d )*SR

64,6*(14-1,19-3-0,8)*1+86,3*(10-4,92-3-0,8)≥0,5*(261,6-30,73)*4,92

692,5>568.

3.3.6 Проверочный расчет укрепления отверстий в кожухе.

Толщина стенки обечайки принятая: S=12 мм

расчетная: S=4,92 мм.

Толщина стенки патрубка принятая: S =12 мм.

расчетная: S R=1,415 мм.

Ширина зоны укрепления в окрестности штуцера L :

L = = мм.

Схема укрепления отверстий № 3.9

Расчетная длина штуцера ℓ :

ℓ =min{ℓ ;1,25 }

ℓ =1,25 мм.

Отношение допускаемых напряжений Х :

Х =min{10; [σ] /[σ]}=196/196=1,0.

расчетная ширина зоны укрепления в стенке обечайки в окрестности штуцера

ℓ :

ℓ ={L ; }=99,2 мм.

Расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления при отсутствие

избыточной толщины стенки d :

d =0,4 =0,4 =30,73 мм.

ℓ *(S - S R-С) *Х +ℓ *(S- SR-С)≥0,5*(d - d )*SR

63,08*(12-1,415-3-0,8)*1+99,2*(12-4,92-3-0,8)≥0,5*(310,6-30,73)*4,92

753,4>688,5.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: