Основы проектирования химических производств

Расчет цилиндрических обечаек

Расчет цилиндрических обечаек проводится по ГОСТ 14249—80.

Гладкие цилиндрические обечайки. Формулы дтя расчета примени­мы при условии (5 - с)/О <0,1; Для обечаек и труб — при /) > 200 мм; (^ - с)!О < 0,3 — для труб при £ < 200 мм.

На обечайки могут действовать нагрузки от внутреннего или на­ружного давления и сосредоточенные силы (боковые, осевые).

Расчет обечаек, нагруженных внутренним избыточным давлением.

Исполнительная толщина стенки 5 определяется по формулам:

_ Р*!> . _ .

**_адф-д,' **_ад<р+А,’ 5--г» + с’

Где О, Он — внутренний и наружный диаметры обечайки, м; рк — рас­четное избыточное давление, МПа; <р — коэффициент прочности сварного шва; [<т] — допускаемое напряжение, МПа; — расчетная толщина стенки обечайки, мм; 5— исполнительная толщина стенки обечайки, мм.

Допускаемое внутреннее избыточное давление (при поверочном расчете) определяется формулой

Г л 2[д]ф(д-с) т~ Д+(5-С)*

Производить расчет на прочность для условий испытания не тре­буется, если расчетное давление в условиях испытания будет меньше, чем расчетное давление в рабочих условиях, умноженное на величину

Им

М *

Расчет цилиндрических обечаек, нагруженных наружным давлением.

Толщина стенки выбирается максимальной из двух значений, получен­ных по приближенным формулам:

Я “ 100 ’ * ’ 2[о]’

Коэффициент К2 = /(КиК)) определяется по рис. 11.1. При этом

^ ЩРь „ 100(5 - с)4 г /Л

1 “2,4-10-^’ 2~ Ъ ’

Где 1К — расчетная длина обечайки.

Полученное расчетное значение толщины обечайки должно быть проверено по допускаемому наружному давлению. Допускаемое на­ружное давление определяется по формуле

[р] =

М*.

Где допускаемое давление из условия прочности

. , _ 2[о](л-с)

Т> ~ й + и-с)’

А допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости

1-2

100 - с)

Д

Где

Рис. 11.2. Схема пользования номограммой на рис. 11.1:

/—определение расчетной тол - шины стенки; П — определение допуекпемого наружного давле­ния; Ш — определение допускае­мой расчетной длины

Расчетную длину обечайки /к принимают в зависимости от ее кон­фигурации, но в первом приближении можно принять ее равной дли­не цилиндрической обечайки, которая подвержена действию наружно­го давления.

Если на рис. 11.2 коэффициент К{ будет лежать ниже соответст­вующей пунктирной линии, то значение |р] определяют по формуле

[р = 2АКг^Е/пг

В случае работы обечаек под действием осевой растягивающей, осевой сжимающей силы, изгибающего момента или комплекса этих нагрузок расчет следует производить согласно ГОСТ 14249—80.