4.3. Вибір розрахункових величин
Перш ніж приступити до розрахунків апарата та його елементів на міцність, необхідно прийняти ряд розрахункових величин, які входять до формул.
Розрахунковий тиск Рр, МПа, як правило, є робочим тиском. Для апаратів, заповнених рідиною, при визначенні розрахункового тиску слід враховувати гідростатичний тиск, якщо його значення перевищує 5% від робочого тиску.
Для елементів, які розділяють простори з різними тисками (наприклад, в апаратах з обігріваючими або охолоджуючими сорочками) за розрахунковий тиск приймають або кожний тиск окремо, або тиск, що потребує більшої товщини стінки стор.8-10 [1].У цьому проекті рекомендується за розрахунковий тиск при розрахунках під зовнішнім тиском приймати тиск у сорочці Рр=Рсор:
Розрахункову температуру стінки tст, приймають у залежності і від температури середовища в апараті. Якщо на стінку діє більш висока температура зі сторони сорочки, слід приймати найбільше можливе значення температури. Розрахункова температура використовується для визначення фізико-механічних характеристик матеріалу і припустимих напружень.
Припустиме напруження[] МПа, тамодуль подовжньої пружності матеріалуЕ МПа обирають у залежності від прийнятого матеріалу і температури стінки tст, відповідно до рекомендацій ГОСТ 14249-89, табл. 1.3; 1.4 [1].
Коефіцієнт міцності зварюваного шва , приймається, згідно з рекомендаціями ГОСТ 14249-89 табл. 1.8 [1] у залежності від конструкції, положення та повноти контролю зварюваного шва.
Додаток на корозію С, м, залежить від стійкості матеріалу до середовища. Для матеріалів стійких до середовища, при відсутності даних про проникність рекомендовано приймати С=0,002 м.
4.4. Розрахунки основних елементів апарата
Використовуючи визначені раніше розміри апарата, а також розрахункові величини і коефіцієнти, послідовно виконують розрахунки товщини стінок апарата під дією внутрішнього та зовнішнього тиску, якщо останній має місце на ділянці апарата, що розраховується.
Розрахунки проводять у такій послідовності: розрахунок товщини стінки циліндричної обичайки апарата під внутрішнім і зовнішнім тисками. Визначають розрахункові величини, додають прибавку на корозію “С” і потім округлюють отримане значення до найближчого більшого цілого за стандартом (ГОСТ 19903-74 “Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.”). Слід звернути увагу на те, що для вальцьованих обичайок, виготовлених із стального прокату з товщиною стінки S в межах від 6 до 42 мм, слід приймати товщину тільки парних розмірів (6, 8, 10, … 20, …42). Після цього необхідно зробити перевірку прийнятої товщини стінки на припустимий тиск (зовнішній) [P] і тільки після того, коли буде встановлено, що припустимий тиск, який зможе витримати прийнята товщина стінки S є більшим за зовнішній тиск, можна зробити висновок про остаточне прийняття товщини стінки S. Якщо припустимий тиск [P] буде меншим за зовнішній у цьому разі необхідно додати до прийнятого S ще 2 міліметри і знову перевірити на припустимий тиск. Остаточно товщина стінки може бути встановлена тільки за умови:
.
За аналогією розраховують товщину днища апарата, кришку. Обичайку та днище сорочки, розраховують під дією тільки внутрішнього тиску.