Изготовление эллиптических днищ сосудов аппаратов и котлов

Тел. /Факс. +7(495)720-04-64

Расчет толщины стенки эллиптического днища

Эллиптические днища 1200х12
posted by: Super User
Создано: 29 апреля 2016
Просмотров: 1761

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Ни одна из емкостей, работающих под избыточным давлением не обходится без применения в своей конструкции эллиптических, сферических и торосферических днищ. Наиболее часто используются эллиптические днища, изготовленные методом объемной штамповки, на гидравлических прессах.

Это обусловлено оптимальной геометрической поверхностью эллипса, именно для обеспечения безопасной эксплуатацией сосуда под избыточным давлением. Штампованные днища сосудов не имеют ряд конструктивных преимуществ по сравнению с изделиями изготовленными другим способом: 1. Отсутствие технологических отверстий – изготовленные на фланжировочной машине днища зачастую имеют небольшое технологическое отверстие в центре, которое требует дополнительных сварочных работ. 2. Неизменная толщина изделия на всей поверхности – штамповка в свободном штампе исключает возникновение утонения материала в процессе изготовления, на раскатных днищах толщина стенки, как правило снижается к центру. 3. Низкая цена эллиптических днищ, по сравнению с аналогами произведенными другими способами. Например, цена эллиптического днища из нержавеющей стали составляет, как правило, 1,5 цены материала, израсходованного на изготовление. Для днищ из углеродистых сталей коэффициент несколько выше, но, в любом случае, не превышает 2,5-3.

В данной статье я приведу пример расчета днищ на прочность.

Расчет толщины стенки эллиптического днища проводится по методике ГОСТ-52857.2-2007 (ГОСТ 14249-89).

Цель расчета  - определение обеспечения прочности при заданных условиях.

1. Исходные данные.

Например имеется емкость с расчётным давлением эксплуатации 1,5 МПа и температурой эксплуатации – 40С. Планируется применение эллиптических днищ диаметром 1000 мм. с толщиной стенки 10 мм. Материал – сталь 09Г2С с допускаемым напряжением σ=196 МПа.

Высота эллиптического днища 1000х10, согласно ГОСТ 6533-78 составляет 250 мм.

2. Прибавка к толщине стенки.

Прибавка на коррозию С1= 0 мм., Компенсация минусового допуска С2=0 мм. Технологическая прибавка С3=1.5 мм. (Для эллиптических днищ технологическая прибавка к толщине стенки – 15%, для сферических – 10%).

3. Коэффициент прочности сварного шва (данные можно получить из справочника) φ=1.

4. Суммарная прибавка к толщине стенки днища составит:

c = c1 + c2 + c3 = 0 + 0 + 1.5 = 1.5 мм.

Радиус кривизны в вершине днища:

R = D2 / ( 4 * H ) = 1000 / ( 4 * 250 ) = 1000 мм.

Расчетная толщина стенки обечайки:

sр = p * R / (2 * φ * [σ] - 0.5 * p) = 1.5 * 1000 / (2 * 1 * 196 - 0.5 * 1.5) =3.83 мм.

Расчетная толщина обечайки с учетом прибавок:

sр + c = 3.83 + 1.5 = 5.33 мм, прочность обеспечена.

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

[p] = 2*(s - c) * φ * [σ] / (R + 0.5*(s - c) )= 2*( 10 - 1.5 ) * 1 * 196 / (1000 + 0.5*( 10 - 1.5 ) )= 3.32 МПа, прочность обеспечена.

Как видно, несложный расчет буквально за несколько минут позволяет нам оценить возможность использования днища той или иной толщины в проектируемом аппарате. Данный пример иллюстрирует методику расчета, а сам расчет Вы сможете при необходимости произвести, воспользовавшись нашим онлайн сервисом расчета прочности днищ.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить