Расчет укрепления отверстий

Неукрепленными считаются отверстия под развальцовку, под резьбу, а также отверстия, уплотненные лазовыми лючками или другими затворами, но не имеющие укреплений по контуру.

Наибольший диаметр, м, неукрепленных отверстий сосудов и аппаратов, работающих под давлением не должен превышать предельное значение, определяемое по формуле:

.

— предельный диаметр, м, неукрепленного отверстия. Отверстия, имеющие больший диаметр, укрепляются штуцерами или накладками, либо тем и другим вместе.

Для корпуса:

м Расчетная высота, м, внешней части укрепляющего штуцера и наименьшая толщина стенки штуцера, м, вычисляются по формулам:

м;

м, принимаем Sш=4 мм где d — диаметр укрепляемого отверстия, м;

— нормативное допускаемое напряжение, МПа.

Для крышки:

м м;

м, принимаем Sш=4 мм.

Расчет фланцевых соединений

Расчет фланцевых соединений состоит из расчета фланцев и болтов.

Нагрузка на болты в рабочих условиях складывается из силы QР, компенсирующей силу внутреннего давления, и силы R, создающей давление на прокладку, обеспечивающее герметичность соединения, которые определяются по формулам:

.

Dср.п. — средний диаметр прокладки;

b — ширина прокладки, м;

qп — предварительное удельное давление на прокладку, МПа; для прокладок из паронита q = 15 МПа;

Р — расчетное давление, Па;

— Расчет толщины тарелки плоского приварного фланца h для корпуса аппарата.

0,160•106 Н;

Н, Задаемся диаметром болта Dш=0,024 м, определяем допускаемую нагрузку, Н, на один болт:

.

и число шпилек:

принимаем nш=20 шт.

плечи моментов сил, действующих на фланец, м:

для паронитовых прокладок.

=0,5(0,62−0,545−0,024)=0,0255 м;

=0,5(0,62−0,545)=0,0375 м;

=0,5(0,62−0,545−2•0,006)=0,0325;

S= 0,006 м — толщина стенки обечайки;

Dвн = 0,5 м — внутренний диаметр обечайки;

Dнф= 0,67 м — наружный диаметр фланца;

Dб=0,62 м — диаметр болтовой окружности.

Е=20•104 МПа — модуль упругости материала фланца, МПа;

допустимый угол искривления фланца (=4· 10−4 — для паронитовых прокладок).

h=1,5•=0,2 977 м Выбираем стандартный плоский приварной фланец с толщиной тарелки 40 мм.

• — Расчет толщины тарелки плоского приварного фланца h патрубка для пара.
• 0,0291•106 Н;

Н, Задаемся диаметром шпильки Dш=0,02 м, определяем допускаемую нагрузку, Н, на одну шпильку:

.

и число шпилек:

.

принимаем nш=8 шт.

=0,5(0,265−0,22−0,02)=0,0125 м;

=0,5(0,265−0,22)=0,0225 м;

=0,5(0,265−0,22−2•0,004)=0,0185;

S= 0,004 м — толщина стенки патрубка;

Dвн = 0,2 м — внутренний диаметр патрубка;

Dнф= 0,3 м — наружный диаметр фланца;

Dб=0,265 м — диаметр болтовой окружности;

Е=20•104 МПа — модуль упругости материала фланца, МПа;

допустимый угол искривления фланца (=4· 10−4 — для паронитовых прокладок).

h=1,5•=0,1 514 м Выбираем стандартный плоский приварной фланец с толщиной тарелки 25 мм.

• — Расчет толщины тарелки плоского приварного фланца h патрубка для воды.
• 0,0174•106 Н;

Н, Задаемся диаметром шпильки Dш=0,02 м, определяем допускаемую нагрузку, Н, на одну шпильку:

.

и число шпилек:

.

принимаем nш=8 шт.

=0,5(0,24−0,185−0,02)=0,0175 м;

=0,5(0,24−0,185)=0,0275 м;

=0,5(0,24−0,185−2•0,004)=0,0235;

S= 0,004 м — толщина стенки патрубка;

Dвн = 0,15 м — внутренний диаметр патрубка;

Dнф= 0,28 м — наружный диаметр фланца;

Dб=0,24 м — диаметр болтовой окружности;

Е=20•104 МПа — модуль упругости материала фланца, МПа;

допустимый угол искривления фланца (=4· 10−4 — для паронитовых прокладок).

h=1,5•=0,1 532 м Выбираем стандартный плоский приварной фланец с толщиной тарелки 20 мм.

Расчет толщины тепловой изоляции

Определяем среднюю температуру изоляции:

0С Температура поверхности изоляции по требованиям санитарных норм берется = 450С.

Толщина слоя изоляции.

м из=8 Вт/(м2К) — коэффициент теплоотдачи;

лиз=0,6 559 Вт/(м· К) — коэффициент теплопроводности.

Принимаем стандартный размер изоляции .

После определения толщины изоляции проведем проверку полученной величины по допустимому тепловому потоку []. Для этого рассчитаем тепловой поток с изолированной поверхности аппарата по формуле.

Полученный результат удовлетворяет условию, qдоп=140Вт/м2, расчет закончен.