Расчет крышек и днищ

Цилиндрические цельносварные корпуса горизонтальных и вертикальных аппаратов ограничиваются с обеих сторон днищами (крышками). Основные типы применяемых днищ и крышек приведены на рис.11.3.

Наиболее распространенной в сварных аппаратах, особенно подведомственных Госгортехнадзору, является эллиптическая форма днищ с отбортовкой на цилиндр.

Полушаровые днища целесообразно применять в крупногабаритных аппаратах, подведомственных Госгортехнадзору, имеющих диаметр
более 4 м.

Сферические неотбортованные днища применяют, главным образом, в аппаратах, работающих под наливом, а также в виде составных частей отъемных крышек в аппаратах, работающих под давлением до 1,6 МПа.

Конические днища применяют в основном снизу в вертикальных аппаратах, из которых требуется удалять жидкий или сыпучий продукт.

Расчет днищ и крышек на прочность выполняется по ГОСТ 14249-80.

Днища выпуклые эллиптические и полушаровые отбортованные. Расчетные формулы применимы при условиях:

Расчет днищ, нагруженных внутренним избыточным давлением.

Толщина стенки днища определяется по формулам

Допускаемое внутреннее избыточное давление следует рассчитывать по формуле

Радиус кривизны в вершине днища равен

причем R = D для эллиптических днищ с H_д = 0,25D и R = 0,5D для сферических днищ с H_д = 0,5D.

Для днищ, нагруженных наружным давлением, расчетная толщина стенки приближенно определяется как максимальная из двух:

где К_э– коэффициент приведения радиуса кривизны днища. Для предварительного расчета он принимается равным 0,9 для эллиптических днищ и
1,0 – для полушаровых.

Полученная толщина стенки проверяется по допускаемому наружному давлению

где допускаемое давление из условия прочности

а допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости

Рис. 11.3. Основные конструкции днищ сварных аппаратов: а – эллиптическое отбортованное; б – полушаровое отбортованное; в – коническое отбортованное; г – плоское отбортованное; д – коническое неотбортованное; е – коническое с плоским днищем; ж – сферическое неотбортованное; з – плоское неотборто-ванное

Другие типы днищ, реже встречающиеся в аппаратах, можно рассчитать по ГОСТ 14249-80.