Расчет обечайки сосуда по ГОСТ 14249-89

Расчет №1:

Расчетное внутреннее избыточное давление в обечайке, p

= 0 МПа

Допускаемое давление:

=

2 * 154 * 1 * (5 - 0) / (300 + 5 - 0)

=5,04918 МПа

5,04918 МПа ³ 0 МПа

Заключение: Условие прочности выполнено

Расчет обечайки рубашки по ГОСТ 14249-89

Расчётная длина для расчёта от действия давления:

l_p = 430 мм

=

min{1.0, 9.45 * 300 / 430 * (300 / (100 * (5 – 0)))1/2}

=1

Допускаемое наружное давление из условия устойчивости:

=

20.8 * 10-6 * 1,94∙105 * 330 / (2,4 * 1 * 430) * (100*(5 - 0) / 330)2.5

=3,646191 МПа

Допускаемое наружное давление из условия прочности:

	=	2 * 154 * (5 - 0) / (330 + 5 - 0)	=4,597015 МПа
	=	4,597015 / (1 + (4,597015 / 3,646191)2)1/2	=2,856697 МПа

2,856697 МПа ³ 0,1 МПа

Заключение: Условие прочности и устойчивости выполнено

Расчет сопряжения рубашки с корпусом по ГОСТ 25867-83

=1.8 * (330 * (5 – 0))1/2

= 73,11635 мм

Условие прочности сопряжения при помощи конуса:

12,5 мм £ 73,11635 мм. Условие прочности выполнено

Расчет рубашки от действия осевой силы и давления по ГОСТ 25867–83

Коэффициент осевого усилия:

=300 / 330

= 0,9090909

Допускаемое избыточное давление в рубашке при сопряжении с помощью конуса:

=12,5 / (330 * (5 – 0))1/2

= 0,3077287

Расчетный коэффициент прочности сварного шва (соединение при помощи конуса):

= 1

Расчетный коэффициент прочности сварного шва (для конусов типа а, б):

при

= 1

Коэффициент радиуса конической отбортовки:

Коэффициент длины сопряжения:

для

= 0,3077287 * 21/2 + 0.45 * 0

= 0,4351941

Коэффициент отношения прочности корпуса сосуда и рубашки:

= 1.25 * 154 * (5 – 0) * (300 * (5 – 0))1/2 / (154 * (5 – 0) * (330 * (5 – 0))) ** [(1 – 0 * 300 / (2 * 154 * (5 – 0)))1/2 + (1 – (0 – 0,1) * 300 / (2 * 154 * (5 – 0)))1/2]

= 2,395209

Если в сосуде вакуум, то в формулу подставляют р = 0.

Коэффициент прочности:

для	=0,4351941 + min{1; 2,395209}	= 1,435194
	= cos(45) / 0,3077287 * ((1 + 1) / (4 * cos(45)) + 0,4351941 * 1,435194)	= 3,060002
	=0.60 * (1 + 0.83 * 0 + 0.37 * 02)1/2	= 0,6
для	=1 + (0,6 / 0,3077287)2	= 4,8016

Коэффициент прочности:

	=0.71 + 0.52 * 0 + 0,3077287 * 4,8016	= 2,18759
	= 2,18759 * (1 + 1)1/2	= 3,09372

Коэффициент прочности:

=1 + (12 * 03 * (0.2 / 0,3077287)4) / (12 * 0,3077287 + 02 * max{0; (0.5 / 0,3077287)3 – 1})

= 1

Коэффициент прочности:

=max{1; min{1; 0.8 + 6.0 / (100 * 0,3077287)} + 0 / 2 * min{ 1; (4/3) / (1 + 0,3077287 * (1 + 5.5 * 0,3077287)) } }

= 1

Относительная эффективная несущая длина конуса:

	=min{0,3077287 / sin(45); ((1 + 1) / (4 * cos(45)))1/2}	= 0,4351941
	= 2,395209 * 1 + ((1 + 1) / (4 * 0,4351941 * cos(45)) + 0,4351941)	= 4,455211

Коэффициент сопряжения при помощи конуса

=2 *((5 – 0) / 330)1/2 * min{3,060002; 3,09372; 4,455211}

= 0,7533204

Допускаемое избыточное давление в рубашке при сопряжении с помощью конуса:

=2 * 154 * (5 – 0) * 1 / (330 + (5 – 0)) * 0,7533204 / 0,9090909

= 3,809327 МПа

Осевое усилие в рубашке F при отсутствии опор вертикального аппарата равно нулю.

=|0,1 / 3,809327 + 4 * 0 / (3,141593 * 3,809327 * 3302 * 0,9090909)|

= 0,02625135

Несущая способность от совместного действия осевого усилия и избыточного давления в рубашке определяется по формуле:

0,02625135 £ 1.0. Условие прочности выполнено

Расчетная толщина стенки конуса:

=0,1 * 330 / (2 * 154 * 1 * 0,7533204 / 0,9090909 – 0,1)

= 0,1293484 мм

Условие выполнения прочности стенки конуса:

5 мм ³ 0,1293484 мм. Условие прочности выполнено

Расчёт в условиях испытаний

Расчёт испытаний не выбран и не проводился.

 

 

Штуцер №2

Расчёт прочности узла врезки штуцера

 

Исходные данные

Элемент:	Штуцер №2
Условное обозначение (метка)	Штуцер №2
Элемент, несущий штуцер:	Рубашка цилиндрическая №1
Тип элемента, несущего штуцер:	Обечайка цилиндрическая
Тип штуцера:	Непроходящий без укрепления

Материал несущего элемента:	12Х18Н10Т
Толщина стенки несущего элемента, s:	5 мм
Сумма прибавок к стенке несущего элемента, c:	0 мм
Материал штуцера:	12Х18Н10Т
Внутренний диаметр штуцера, d:	20 мм
Толщина стенки штуцера, s1:	5 мм
Сумма прибавок к толщине стенки штуцера (включая коррозию), cs:	0 мм
Длина штуцера, l1:	33 мм

Смещение штуцера, Lш:	215 мм
Угол поворота штуцера, J:	180 градус
Минимальный размер сварного шва, D:	5 мм

Расчётные параметры размещения штуцера:

Ближайший штуцер

Название штуцера:	Штуцер №1
Расстояние до стенки ближайшего штуцера, b: (для наклонных штуцеров определяется приближенно)	340 мм
Угол b:	90 градус

Коэффициенты прочности сварных швов:

Продольный шов штуцера:

jl

= 1

 

Шов обечайки в зоне врезки штуцера:

j

= 1

Расчётный диаметр цилиндрической обечайки:

= 330 мм

Расчёт в рабочих условиях

Условия нагружения:

Расчётная температура, T:	250	oC
Расчётное наружное избыточное давление, p:	0,1	МПа