Курсовая работа: Проектирование аппарата, нагруженного внутренним и наружным давлением
=8,58мм - по формуле (1.33).
151,98>140,71 - условие (1.32) выполняется.
Принимаем по стандартному ряду: 
=10мм.
1.1.6 Исполнительная толщина стандартного конического днища, работающего в области упругих деформаций
Исполнительную толщину конического днища проверяют на устойчивость при действии наружного давления, согласно рис. 1.6 (1.34):
(1.34)
где 
- расчетное наружное давление на днище, =Рруб =0,62МПа по формуле (1.7), [p] определяется по формуле (1.25), в которой l 1 заменяют на 
, Дв на 
, 
на 
(Д0 – диаметр отверстия в днище (Д0 =50мм),
, Кэ =0,96 (1.35)
Расчетная длина конического днища 
Диаметр конического днища 
Допускаемое наружное давление
15,54МПа
Принимаем по нормальному ряду: 
=6мм . 0,62<15.54 – условие (1.34) выполняется. Однако во всех случаях толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки по /8/, поэтому окончательно принимаем по стандартному ряду: 
=14мм. 
=6мм.
1.2 Подбор фланцев, прокладок и расчет фланцевых болтов
Фланцы являются деталями массового изготовления. С помощью фланцев осуществляются разъемные соединения аппаратов и трубопроводов. Фланцы, подобранные по ГОСТу или нормали, в расчете не нуждаются, их размеры таковы, что обеспечивается прочность и плотность соединения. Фланцы аппаратов с взрывоопасными, ядовитыми и пожароопасными веществами рассчитываем на давление 1÷1,6МПа по /10/, даже если давление в аппарате меньше.
Подбираем приварные фланцы для крепления крышки к обечайке аппарата по следующим данным: давление в аппарате P=0,8МПа; температура стенок t=160°С; внутренний диаметр аппарата ДВ =1000мм; толщина стенок обечайки S1 ( H ) =14мм, толщина стенок днища S3 ( H ) =14мм, а толщина стенок крышки: S2 ( H ) =6мм. В аппарате находится не токсичная, не обладающая взыво-, пожароопасностью среда – глицерин.
По ОСТ 26-427-70 подбираем размеры приварных фланцев с уплотнительной поверхностью выступ-впадина, которые имеют утолщенную шейку, придающую фланцам большую жесткость по /13/ в соответствии с рис. 1.8. Этот вид фланцев обычно применяют при более высоких давлениях и температурах. С увеличением температуры механическая прочность стали понижается и допускаемые рабочие давления в аппаратах оказываются ниже условных. Для аппаратов с высокой температурой средой выбираем фланцы, рассчитанные на большее условное давление по /14/. Болты для соединения фланцев применяют при давлении в аппарате до 1,6МПа, т. к. при более высоких давлениях у головки болта возникают местные напряжения, поэтому в таких случаях используют шпильки.
Для фланцев выбираем по ОСТ 26-426-79 материал - Х18Н10Т, для шпилек - сталь 4Х12Н8Г8МФБ, для гаек - Х18Н10Т. Наибольшее расчетное давление Рр =1,6МПа в аппарате (типа А) при выбранных материалах и температуре до 200°С при условном давлении Py = 1,6МПа, по рис. 1.9. и по /13/. Выбираем размеры фланцев по табл. 1.7 при Py =1,6МПа: ДВ =1000мм; ДН =1145мм; Д1 =1105мм; Д3 =1064мм; Дn=1024мм; Дm= 1050мм; b1 =55мм; h1 =95мм; d0 =23мм; количество шпилек М20 - 44.
Таблица 1.7
Размеры в мм приварных встык фланцев с уплотнительной поверхностью выступ-впадина по /13/
| ДВ | ДН | Д1 | Д3 | Дn | Дm | b1 | h1 | d0 | Болты, шпильки | Ру , МПа | |
| диаметр резьбы | кол-во | ||||||||||
| 1000 | 1145 | 1105 | 1064 | 1020 | 1044 | 50 | 85 | 23 | М20 | 44 | 1,0 |
| 1024 | 1050 | 55 | 95 | 1,6 | |||||||
| 1175 | 1125 | 1078 | 1036 | 1066 | 60 | 105 | 27 | М24 | 52 | 2,5 | |
Прокладки обеспечивают герметичность фланцевого соединения. Картон применяют при низких температурах и давлениях для воды и других нейтральных сред; паронит - для горячей воды, пара и многих химических веществ; резину - для кислых сред; металлические прокладки - для высоких давлений.
Выбираем материал прокладки - асбестоалюмминиевую гофрированную по табл. 1.8 и рис. 1.10.
Таблица 1.8
Пределы применения прокладочных материалов по /15/
| Прокладочный материал | Наибольшая температура среды, °С | Наибольшее давление в аппарате, МПа |
| Картон асбестовый | 500 | 0,6 |
| Асбестовый шнур прографиченный | 300 | 0,3 |
| Резина | 65 | 1,0 |
| Паронит | 490 | 6,4 |
| Медь | 250 | 5,0 |
| Алюминий | 150 | 2,5 |
| Сталь углеродистая (0, 10, 15) | 450 | Любое |
| Сталь Х18Н9Т | 600 | Любое |
| Асбестоалюмминиевые гофрированные | 500 | 4,0 |
| Асбестостальные гофрированные | 500 | 4,0 |
По табл. 1.9. выбираем размеры прокладок при Py =1,6МПа:
ДВ =1000мм; Д1 =1065мм; Д2 =1037мм; mп =0,244кг - масса прокладки, а≈3,6
Таблица 1.9.
Размеры в (мм) прокладки из асбометалических материалов ( OCT 26-431-79) по /15/
| ДВ | Д1 | Д2 | Ру , МПа | Масса, кг | ||
| сталь | алюминий | латунь | ||||
| 1000 | 1065 | 1037 | 1,0 | 0,324 | 0,244 | 0,402 |
| 1,6 | ||||||
| 1079 | 1051 | 2,5 | 0,32 | 0,248 | 0,410 | |
Проверяем прочность шпилек М20 (44 штуки) из стали 4Х12Н8Г8МФБ.
Податливость шпильки
Где l ш – расчетная длина шпильки