Расчет полушаровых (полусферических) днищ, нагруженных внутренним давлением.

Сферические днища подразделяют на полушаровые, сферические неотбортованные и сферические отбортованные. Из сравнения формул видно, что толщина полушарового днища в два раза меньше толщины стенки цилиндрической оболочки. Однако толщину стенки днища часто принимают равной толщине стенки цилиндрической оболочки, имея в виду удобство конструктивного соединения оболочек и высокое качество сварного стыкового шва.

 

Полушаровые (полусферические) днища используют в аппаратах ³ 4 м

 

 

Полушаровые (полусферические) днища используют в аппаратах ³ 4 м

К числу недостатков полушарового днища, кроме сложности изготовления, следует отнести его значительную высоту по сравнению с диаметром, что приводит к увеличению габаритов аппарата.

 

R₁ = R₂ = Rc

 

su = st = s

 

 

Учитывая, что для сварного аппарата

 

s=[s]j

 

Rc = R + 0.5S, S=Sр + с

 

 

 

Допускаемое внутреннее избыточное давление

Условие прочности

P ≤ [P]

 

Таблица 3 - Условие применимости сферических неотборто-

ванных днищ

 

 

Расчет торосферических днищ, нагруженных внутренним давлением

Торосферическое днище состоит из 2 частей: центральной части полусферы радиусом R и переходной части радиусом r

 

В переходной зоне возникают кольцевые сжимающие напряжения и меридиональные изгибающие напряжения. Изгибающие напряжения превосходят сжимающие.

Действие этих напряжений учитывает коэффициент b₁

Он показывает во сколько раз напряжение в переходной части больше, чем в центральной

 

Н – высота торосферического днища

а – высота цилиндрического борта

D – внутренний диаметр

D₁ – наружный диаметр днища

 

Различают 3 типа днищ:

Тип А R=D₁

Тип B R=0.9D₁

Тип C R=0.8D₁

 

Для центральной части применим формулу для полусферического днища:

В краевой зоне с учетом коэффициента b₁:

или

Допускаемое внутреннее избыточное давление в центральной зоне

Допускаемое внутреннее избыточное давление в краевой зоне

 

Условие прочности

P ≤ [P]

 

Расчет эллиптических днищ

Эллиптические днища и крышки (рис.15), имеющие широкое применение в химическом аппаратостроении, делятся на два вида: а) эллиптические неотбортованные; б) эллиптические отбортованные. Как уже отмечалось выше, главные радиусы кривизны эллипсоида вращения плавно изменяются от минимального значения на экваторе до максимального значения на полюсе, где:

 

R₁=R₂=Rc

 

а – высота цилиндрического борта 50-110 мм

 

Меридиональная кривая эллиптического днища выполнена по полуэллипсу. В прочностном отношении это днище выгодно по сравнению с торосферическом, т.к. напряжение по поверхности изменяется более равномерно вследствие постепенного изменения радиуса кривизны.

Толщину стенки эллиптического днища определяют в его вершине при максимальном радиусе:

Для стандартного днища H=0.25D

R_max = D²/4H, тогда R_max = D

Для стандартного днища