Файл: Бакалаврская работа тема проекта Разработка основного оборудования для промысловой подготовки нефти.docx

x+ ₄
Эквивалентная толщина втулки фланцев приварных встык, вычисляем по формуле:

s_э≔ ζ ∙ s₀= 23.967 мм (2.3.4.10) Плечо усилия, действующее от давления на фланец:

e ≔ 0.5 ∙ ⁽D_сп− D − s_э⁾= 23.517 мм (2.3.4.11)

Податливость прокладки вычисляем по формуле:

п
у ≔ ^h^п^∙K^обж= 3.05 ∙ 10⁻⁷ (2.3.4.11)

E_п∙π∙D_сп∙b_п
где: К_обж:=9 – коэффициент обжатия;
Е_п:=0.02∙10⁵ МПа.– модуль упругости материала прокладки. Податливость шпилек вычисляем по формулам:

L_б≔ L_б0+ 0.5d = 115.16 мм(2.3.4.12)
Примем: L_б:=195 мм.

б
у ≔^L^б= 6.036 ∙ 10⁻⁸ (2.3.4.13)

E_20б∙f_б∙n

Расчетные параметры и угловая податливость фланцев. Параметр длины обечайки вычисляют по формуле:

^l0^≔√^D^∙^s0⁼^103.923^мм^(2.3.4.14)

Коэффициенты β_F, β_V и f, зависящие от соотношения размеров втулки фланца, для фланцевых соединений с приварными встык фланцами с

конической втулкой, определяют по графикам, приведенным на рисунках К.2

– К.4 [8], в зависимости от отношений:

^s¹≔ 1.722 ^l
≔ 0.577

s₀l₀
β_F:=0.725 β_V:=0.12 f:=1.4
Коэффициенты β_T, β_U, β_Yи β_Z, зависящие от соотношения размеров тарелки фланца, определяют по графикам, приведенным на рисунке К.1 [8], в зависимости от f, который равен 4.

β_T:=1.8 β_U:=8 β_Y:=6 β_Z:=3.2
Коэффициент λ вычисляем по формуле:

_λ_≔β_F∙h+l₀₊β_V∙h³

= 0.764 (2.3.4.15)

0
β_T∙l₀β_U∙l₀∙s²
Угловую податливость фланца при затяжке вычисляют по формуле:

^ф2
у ≔ ^0.91∙β^V= 2.133 ∙ 10⁻¹¹(2.3.4.16)

0
λ∙s ∙l₀∙E₂₀
Жесткость фланцевого соединения:

γ ≔ ¹

у +у ∙^Е^20б+2∙b²∙у

^Е20

= 2.105 ∙ 10⁶ (2.3.4.17)

п б _Е_бф _Е
где: E_б:=2.15∙10⁵ МПа.
Нагрузка, вызванная стесненностью температурных деформаций: α_б:=11.1∙10^-6 1/°Сt_б:=50 °С;

α_ф2:=11.4∙10^-6 1/°Сt_ф2:=50 °С;
α_ф1:=11.4∙10^-6 1/°Сt_ф1:=50 °С;

h₁:=49 мм; h₂:=49 мм;

Расчетная нагрузка на шпильки при затяжке, необходимая для обеспечения в рабочих условиях давления на прокладку, достаточного для герметизации

фланцевого соединения находим по формулам:

_α_≔₁₋у_п−2∙у_ф∙е∙b

у_п+у_б+2∙у_ф∙b

(2.3.4.18)

3
π

у_фн≔ (₄)

∙

^Е20

D_б

D_н
_h₃(2.3.4.19)

α_м≔ у_б

+ 2 ∙ у_фн

∙ b ∙ (b + e − ^е2 )(2.3.4.20)

^Dсп

где: М:=2∙10⁶ Н/мм; F:=0.785∙D_сп∙Р_р=421.388 Н.

Расчетная нагрузка на шпильки при затяжке, необходимая для обеспечения обжатия прокладки и минимального начального натяжения шпилек:

Р_б2 ≔ max(Р_обж, 0.4 ∙ А_б ∙ σ_дб0) = 7.722 ∙ 10⁵ Н (2.3.4.21) где: σ_дб0:=127 МПа.

Расчетная нагрузка на шпильки фланцевого соединения:
- При затяжке:
Р_мб≔ max⁽Р_б1, Р_б2⁾= 7.722 ∙ 10⁵ Н (2.3.4.22)

- При рабочих условиях:

^Ррб

≔ Р_мб

+ ⁽1 − α⁾∙ (Q_д

+ F) + Q_t

+ ^4∙(1−α^м^)∙^[^M^]= 7.896 ∙ 10⁵ Н(2.3.4.23)

^Dсп

Проверка прочности шпилек и прокладки: Расчетные напряжения в шпильках:

- При затяжке:

^σб1

≔ ^Р^мб= 50.8 МПа (2.3.4.24)

А_б

^σб2

- При рабочих условиях:
≔ ^Р^рб= 51.931 МПа(2.3.4.25)

А_б

Значения получились меньше, чем 127 МПа, следовательно условие прочности шпилек выполняется.

Условие прочности прокладки: q_д:=130 МПа;

q ≔ ^ma^x^(Р^мб^,Р^рб⁾= 26.756 МПа.(2.3.4.26)

π∙D_сп∙b_п

Расчет фланцев на статическую прочность:
Расчетный изгибающий момент, действующий на фланец при затяжке, находим:

π∙D_б

F
C ≔ (1, ^√ⁿ) = 1 (2.3.4.27)

_2d+6∙h

m+0.5
М_М≔ C_F∙ Р_мб∙ b = 3.822 ∙ 10⁷ (2.3.4.28)

Расчетный изгибающий момент, действующий на фланец в рабочих условиях, находим:

^QFM

≔ F + ^4∙^[^M^]= 1.234 ∙ 10⁴ Н (2.3.4.29)

^Dсп

Расчетные напряжения во фланцах:
20∙s₁=620 мм (2.3.4.30)
Так как, D<20∙s₁, D_zv:=D+s₀=618 мм.
Меридиональное изгибное напряжение во втулке приварного встык фланца:

^σМ1

≔^М^М= 63.016 Мпа (2.3.4.31)

λ∙⁽s₀−с⁾²∙D_zv

σ_М0≔ σ_М1= 63.016 Мпа (2.3.4.32)
Напряжение в тарелке приварного встык фланца:

- Радиальное напряжение:

_{σ ≔}1.33∙β_F∙h∙l₀_∙_М

= 38.204 МПа(2.3.4.33)

^MRλ∙h²∙l₀∙D ^М
- Окружное напряжение:

^σMT

_≔β_Y∙М_М₋_β

₂Z
h ∙D

σ_MR

= 2.111 МПа (2.3.4.34)

Расчетные напряжения во фланцах при рабочих условиях:
Меридиональные изгибные напряжения во втулке приварного встык фланца:

^σр1

_≔М_р

λ∙⁽s₀−с⁾²∙D_zv

= 75.684 МПа (2.3.4.35)

σ_р0≔ σ_р1= 75.684 МПа (2.3.4.36)
Меридиональные мембранные напряжения от действия давления во втулке приварного встык фланца:
_Q_+F+4∙^[M^]

_{σ ≔}^д^Dсп

= 4.11 МПа (2.3.4.37)

РОММ

π∙⁽D+s₀⁾∙⁽s₀−c⁾

Окружные мембранные напряжения от действия давления во втулке приварного встык фланца:

^σРОМО

≔^Р^р^∙D= 15 МПа (2.3.4.38)

2∙⁽s₀−c⁾

Напряжения в тарелке приварного встык фланца:
- Радиальное напряжение:

_{σ ≔}1.33∙β_F∙h+l₀_∙_M

= 40.052 МПа (2.3.4.39)

^PRλ∙h²∙l₀∙D ^p
- Окружное напряжение:

^σРТ

_≔β_Y∙M_p₋_β

₂Z
h ∙D

σ_MR

= 8.125 МПа (2.3.4.40)

Проверяем условие статической прочности фланцев:
Согласно [8], проверку приварных встык фланцев с прямой втулкой, плоских фланцев и буртов свободных фланцев в сечении s₀по п.8.5.3 ГОСТа 52857.4 – 2007 допускается не проводить, если выполняются,

Смотрите также файлы

Основные требования законодательства Российской Федерации о труде и охране труда.docx

Сосудистый шок Подготовила студентка 316 гр. Леч. Фак. Гайсина Диана.pptx

3d баспа блімі бойынша жиынты баалау Оу масаты.doc

Практики пм 01 Проектирование объектов садовопаркового и ландшафтного строительства.docx

1. Законодательный акт, освобождавший дворян от обязательной службы, был принят в.docx

Файл: Бакалаврская работа тема проекта Разработка основного оборудования для промысловой подготовки нефти.docx

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно