Решаем по ГОСТ Р 52857.3-2007

Рассчитать для конического днища патронного фильтра, работающего под избыточным давлением, укрепление нормального одиночного отверстия без использования накладного кольца.

Берем образец задачи с конкретными цифрами.

Решаем по ГОСТ Р 52857.3-2007

Дано:

Внутренний диаметр аппарата D=1000мм;

Внутренний диаметр днища по центру укрепляемого отверстия D_к=750мм;

Внутренний диаметр штуцера d=50мм;

Длина штуцера l₁=125мм.

Расчетная толщина конической оболочки s_р=2,5 мм;

Исполнительная толщина конической оболочки s=4 мм;

Расчетная толщина штуцера s_ш.р=2,5 мм;

Исполнительная толщина штуцера s_ш=4 мм;

Материал конической оболочки и штуцера – 12Х18Н12Т;

Угол при вершине конической оболочки 2a=90°;

Прибавка к расчетной толщине с=с_ш=1мм.

Решение:

Расчетный диаметр конической оболочки по центру укрепляемого отверстия (перпендикуляр от отверстия до оси оболочки, то есть нормаль силы давления) определяется по формуле:

Dр=Dк/cos a=0.75/cos 45°=0.75/((2^(0.5))/2)= 1,061м (округление до мм.)

Так как выполняется неравенство s>s_р+с, то толщина стенки сосуда и штуцера избыточная.

Так как отверстие одно – то по формуле 26 ГОСТа определяем расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления:

d_o= 2*((4-1)/2.5-0.8)*((1061*(4-1))^0.5=2*(1.2-0.8)*56,418082207746126116459853098196=45.13мм.

Так как d=50мм>d_o=45.13мм, то данное отверстие требует дополнительного укрепления.

Укрепление отверстия возможно накладным кольцом или штуцером.

Условием задачи дано, что необходимо рассчитать укрепление одиночного отверстия без использования накладного кольца.

Таким образом рассчитаем достаточность укрепления отверстия штуцером.

Так как укрепление отверстия проводится толь ко внешней частью штуцера, то должно быть выполнено условие 28 ГОСТа:

l_1p (s₁ - s_1р - c_s) χ₁ + l_2ps₂ χ₂ + l_3p (s₃ - c_s - c_s1) χ₃ + l_p (s - s_p - c) ≥ 0,5 (d_р - d_op) s_p.

где l_{2p=0 (укрепление только} с одной стороны)

l_{p= , так как укрепление без} торообразной вставки

Lo=(1061*(4-1))^0.5=56.42мм.

dр=d+2cш=50+2*1=52мм

=0.4*(1061*(4-1))^0.5=22.57мм.

χ_{1 = =1,} так как материал штуцера и обечайки одинаков.

l_1p (s₁ - s_1р - c_s) + l_p (s - s_p - c)≥ 0,5 (d_р - d_op) s_p.

l_1p определяется по формуле 17 ГОСТа

l_1p=min{125 ; 1,25*((50+2*1)*(4-1))^0.5}=min{125; 15,61}=15,61мм

Определяем условие выполнения усиления данного отверстия существующим штуцером:

l_1p (s₁ - s_1р - c_s) + l_p (s - s_p - c)≥ 0,5 (d_р - d_op) s_p.

15,61*(4-2,5-1)+56,42*(4-2,5-1)= 36,015

0,5*(52-22,57)*2,5=36,78

Итого 36,015≤36,78

Ответ:

Условие усиления отверстия имеющимся штуцером не выполняется. Необходимо изменить конструкцию штуцера или усилить накладкой.

Для цилиндрической оболочки горизонтального емкостного аппарата работающего под внутренним давлением, определить наибольший диаметр одиночных отверстий, не требующих дополнительного укрепления, и минимальное расстояние между наружными поверхностями штуцеров, когда их можно считать одиночными.

Берем образец задачи с конкретными цифрами.

Решаем по ГОСТ Р 52857.3-2007

Дано:

Диаметр аппарата D=3000мм (При отсутствии рисунка считаем что дан внутренний диаметр, при условии что это внешний диаметр – делаем поправку в расчете как Dвн=D-2s)

Расчетная толщина обечайки s_р=16,8 мм;

Исполнительная толщина обечайки s=20 мм;

Прибавка к расчетной толщине с=с_ш=1.5 мм.

Решение:

Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров удовлетворяет условию (формула 25 ГОСТа):

Так как обечайка цилиндрическая, то минимальное расстояние между штуцерами определяется как

b=2*(3000*(20-1.5))^0.5=2*235.58=471.17мм

Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления при наличии избыточной толщины стенки сосуда, вычисляют по формуле 26 ГОСТа:

d_o= 2*((20-1.5)/16.8-0.8)*((3000*(20-1.5))^0.5=2*(1.101-0.8)* 235,58437978779492926264680186639=141.91мм.

Ответ:

Минимальное расстояние между отверстиями – 471,17 мм;

Диаметр отверстия не требующего укрепления – 141,91 мм.