Определить толщину неподвижной и подвижной трубных решёток, полукольца стяжного, а так-же произвести проверку прочности

Определить толщину неподвижной и подвижной трубных решёток, полукольца стяжного, а так-же произвести проверку прочности шпилек плавающей головки. Таблица 1 – Исходные данные № варианта D Р t Dnapн Dвнн Dнарп Dвнп Dз dш n Материал корпуса 18 2000 2,5 200 2055 2004 1990 1957 1830 20 52 10X17H13М2Т Принимаем: tр = 32 мм; d0 = 25,5 мм; С1 = 3мм; С2 = 0,8 мм; С3 = 1,26 мм; материал прокладки – картон асбестовый в оболочке из АД1М; материал полукольца стяжного – сталь 16ГС; материал шпилек плавающей головки – сталь 18Х12ВМ6ФР.

1080135304165
Рисунок 1. Узел плавающей головки
1– полукольцо стяжное; 2 – фланец крышки плавающей головки; 3 – трубная решетка подвижная.
1080135199390
Рисунок 2 – Решётка трубная неподвижная
1. Расчёт толщины стенок трубных решёток.
Толщина стенки неподвижной трубной решётки производится по формуле:
ГдеSR – расчетная и принятая толщина неподвижной и подвижной трубных решеток, мм;
Dcn – средний диаметр уплотнения, мм.
Где Dнap.н – наружный диаметр прокладки неподвижной трубной решётки, мм;
Dвн. н – внутренний диаметр прокладки неподвижной трубной решётки, мм.
Dсп = (2055 + 2004)/2 = 2030 мм.
φр – коэффициент прочности трубной решётки:
Гдеtp – шаг расположения отверстий в решётке, мм;
d0 – диаметр отверстия в решетке, мм;
φр = (32 – 25,5)/32 = 0,203.
[σ] – допускаемое напряжение; для стали 10X17H13М2Т при расчётной температуре 200 оС [σ] =160 МПа.
С – сумма прибавок к расчетным толщинам, мм,
C = C1 + C2 + C3,
ГдеС1 – прибавка для компенсации коррозии, мм;
С2 – прибавка для компенсации минусового допуска, мм;
С3 – прибавка технологическая, мм.
С = 3 + 0,8 + 1,26 = 5,06 мм.
____________
SR = 2030/4,2√2,5/0,203*160 + 6 + 5,06 = 144,9 мм.
Принимаем S = 145 мм.
Толщина стенки подвижной трубной решётки принимается равной толщине неподвижной решётки SR = 145 мм.
2

. Расчёт полукольца стяжного
Нагрузка на болты при рабочих условиях определяется по формуле:
Qб = Q1 +Q2,
где Q1 – нагрузка на болты от внутреннего давления в аппарате, Н;
Q1 = 0,785∙D2∙Р,
где Dр – расчётный диаметр уплотнения, мм;
Dp = Dсп, при l0 ≤ 6;
Dp = Dнар. п, при l0 > 6;
l0 = b/4,
где b – полная ширина уплотнения, мм,
b = (1990 – 1957)/2 = 16,5 мм.
l0 = 16,5/4 = 4,13 мм.
Так как l0 < 6, то Dp = Dсп = 1974 мм.
Q1 = 0,785*19742*2,5 = 6078815 Н.
Q2 – нагрузка на прокладку, необходимая для создания герметичности соединения, Н;
Q2 = 2∙l0∙π∙Dр∙m∙P,
Где m – прокладочный коэффициент; для комбинированной прокладки (картон асбестовый в оболочке из АД1М) m = 3,25 (см