4.4.3.2. Розрахунок еліпсоїдних і напівсферичних днищ, навантажених зовнішнім тиском

Тиск у сорочці є зовнішнім за відношенням до стінки апарата.

Товщину стінки днища приблизно визначають за формулою

, (4.14)

де – коефіцієнт приведення радіусу кривизни.

Для попереднього розрахунку К_е приймають:

– для еліпсоїдних днищ;

– для напівсферичних днищ.

Виконавча товщина стінки днища розраховується за формулою

,

і далі обирається згідно з ГОСТ 19903-74.

Розраховане і прийняте значення повинне бути перевірене на припустимий зовнішній тиск [P] за формулою

, (4.15)

де – припустимий тиск за умов міцності, розраховується за формулою,

, (4.16)

– припустимий тиск за умов стійкості у межах пружності;

, (4.17)

тут коефіцієнт

визначають за графіком (рис.4.2).

Рис. 4.2. Графік для визначення коефіцієнта К_е

Якщо необхідно збільшити товщину стінки днища S_Дна 2 мм, та знову зробити перевірку за формулами (4.15), (4.16), (4.17).

Збільшення на 2 мм вести доти, поки буде виконано умову .

4.4.3.3. Розрахунок гладких конічних обичайок, навантажених внутрішнім тиском.

Товщину стінки визначають за формулою

, (4.18)

де – розрахунковий діаметр конічної обичайки розраховують за формулою

, (4.19)

де – радіус відбортування конічного днища, визначають за стандартами, у залежності від діаметра апарата.

D	до 700	800-1500	1600-3200	>3200
	80	160	200	250

Величина а₁ розраховується за формулою

, (4.20)

де S – товщина циліндричної обичайки, розрахованої у п.4.4.2.

Виконавча товщина стінки:

.

Приймається відповідно до ГОСТ 19403-74.

Наведені формули можуть бути використані для розрахунку конічних обичайок і днищ з кутом <60˚.

4.4.3.4. Розрахунок гладких конічних обичайок, навантажених зовнішнім тиском

Формули можуть бути використані для розрахунку конічних обичайок з кутом α=2∙≤150˚.

Товщину стінки приблизно визначають за формулами:

. (4.21 )

Виконавча товщина .

Узгоджується і призначається за ГОСТ 19903-74 з подальшою перевіркою за формулами

Припустимий тиск:

(4.22)

При цьому припустимий зовнішній тиск за умовами міцності розраховують за формулою

, (4.23)

а припустимий тиск за умовами стійкості в межах пружності:

, (4.24)

де – ефективний діаметр конічної обичайки визначають за формулою

, (4.25)

де – діаметр меншого отвору конуса, визначається з таблиці 5.1

, (4.26

– ефективна довжина конічної обичайки, яку визначають за формулою

. (4.27)

Коефіцієнт визначають за формулою

. (4.28)

Після розрахунку слід перевірити умови працездатності.

4.4.3.5. Розрахунок елементів сорочки

Сорочки призначені для зовнішнього нагрівання або охолодження середовища, яке перероблюється в апараті. Вони можуть бути встановлені як на вертикальних так і на горизонтальних апаратах. Частіше сорочки застосовують на вертикальних апаратах. Конструкція сорочок може бути різною, у залежності від температури, тиску в апараті, тощо.

Для виконання курсового проекту студентам запропоновано використати нероз‘ємні (приварені до корпуса апарата) гладкі сорочки, які стандартизовані щодо зварної апаратури (див. рис. 9.1. а, б таблиці 9.1 і 9.2 [1]).

Розрахунок товщини стінки циліндричної обичайки сорочки навантаженої внутрішнім тиском слід розраховувати за формулами (4.1) і (4.2), приймаючи величини Рс і Dc стосовно до сорочки, а розрахунок днищ виконувати за формулами (4.11) і (4.13) або (4.18) і іншими в залежності від форми (еліпсоїдне чи конічне).

Остаточно слід прийняти товщину стінки обичайки і днища згідно з ГОСТ 19903-74 (парне значення). У разі, якщо товщина стінки обичайки і днища сорочки відрізняється на 2 мм, слід, з метою уніфікації матеріалу, прийняти більше значення _.