Расчет на механическую прочность

Расчету на механическую прочность от внутрен­него избыточного или наружного давления и внешних нагрузок (силы тяжести, ветровых, сейсмических и др.) должны подвергаться все основные элементы аппара­та (обечайки, днища, крышки и другие несущие нагрузку детали).

Стандартные узлы и детали при применении их в конструируемом аппарате выбираются на бли­жайшее большее р_у для рабочей температуры и, как правило, на прочность не рассчитываются.

Обычно аппараты работают при однократной ста­тической нагрузке, на которую и производятся все расчеты на прочность элементов, узлов и аппарата в целом.

Для многократных статических нагрузок, если число циклов нагружения (от давления, стесненно­сти температурных деформаций или других воздействий) будет N> 10³ за весь срок эксплуатации, то рас­считываемые элементы подлежат проверке на усталостную прочность.

Расчет элементов стальных сварных аппаратов про­изводится по предельным нагрузкам, допускающим в от­дельных напряженных местах рассчитываемой детали, наряду с упругими, наличие пластических деформаций.

Основные расчетные параметры

Основными расчетными параметрами для выбора конструкционного материала и расчета элементов ап­парата на прочность являются температура и давление рабочего процесса.

Температура.

Различают рабочую и расчетную температуры.

Рабочая температура t – это температура содер­жащейся или перерабатываемой среды в аппарате при нормальном протекании в нем технологического процесса.

Расчетная тамператураt_R – это температура стен­ки для определения физико-механических характеристик конструкционного материала и допускаемых напряже­ний. Она определяется на основании выполнении теплового расчета или результатов испытаний. В случае невоз­можности выполнения теплового расчета, а также, если при эксплуатации температура элемента аппарата мо­жет повыситься до температуры соприкасающейся с ним среды, расчетная температура принимается равной ра­бочей, но не менее 20°С. При обогревании элемента от­крытым пламенем, горячими газами с температурой свыше 250°С или открытыми электронагревателями рас­четная температура принимается равной температуре среды плюс 50°С. При наличии у аппарата тепловой изо­ляции расчетная температура его стенок принимается равной температуре поверхности изоляции, соприка­сающейся со стенкой, плюс 20°С. При отрицательной рабочей температуре элемента за расчетную (для оп­ределения допускаемых напряжений) принимается тем­пература, равная 20°С.