Основные ссылки

На правах рекламы:

Произвольная ссылка:

Описание

Источник публикации

Документ опубликован не был

Примечание к документу

Документ введен в действие с 1 января 1990 года.

Взамен РТМ 26-01-86-83.

Название документа

"РД 26-01-86-88. Руководящий документ. Аппараты теплообменные пластинчатые. Метод расчета на прочность и герметичность"

(утв. Минхиммашем СССР 14.06.1988)

"РД 26-01-86-88. Руководящий документ. Аппараты теплообменные пластинчатые. Метод расчета на прочность и герметичность"
(утв. Минхиммашем СССР 14.06.1988)

Оглавление

РД 26-01-86-88. Руководящий документ. Аппараты теплообменные пластинчатые. Метод расчета на прочность и герметичность

Информационные данные

1. Общая часть

2. Нажимные плиты

2.1. Расчетные схемы и расчетные нагрузки

2.2. Неоребренные плиты

2.3. Оребренные плиты

3. Расчет консольного теплообменного аппарата на ОПРОКИДЫВАНИЕ в состоянии сборки

4. Промежуточные плиты

10. Несущая способность гофрированных пластин

11. Сварные соединения пластин

Приложение 1. Программа расчета прокладки на "Наири-2"

Приложение 2. Термины и их обозначения

Утверждаю

директор УкрНИИхиммаша

П.П.ПРЯДКИН

14 июня 1988 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

АППАРАТЫ ТЕПЛООБМЕННЫЕ ПЛАСТИНЧАТЫЕ

МЕТОД РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

РД 26-01-86-88

Дата введения

1 января 1990 года

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

Зам. директора УкрНИИхиммаша по научной работе Л.П. Перцев.

Зав. отделом стандартизации В.В. Проголаев.

Зав. отделом прочности В.Н. Стогний.

Руководитель темы, зав. лабораторией методов исследований В.М. Долинский.

Исполнители: мл. науч. сотр. О.В. Смыслина; мл. науч. сотр. В.И. Черемская.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Разработан и внесен УкрНИИхиммашем.

Исполнители: В.М. Долинский (руководитель темы), О.В. Смыслина, В.И. Черемская.

2. Утвержден УкрНИИхиммашем.

Введен в действие Письмом УкрНИИхиммаша.

3. Срок действия неограничен.

4. Взамен РТМ 26-01-86-83.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
ГОСТ 14249-80	п. 1.1
ОСТ 26-11-04-84	п. 1.2
ГОСТ 25859-83	п. 1.3
ГОСТ 24755-81	п. 1.4
ГОСТ 25221-82	п. 1.6
ГОСТ 14249-80	пп. 1.6, 1.5
ОСТ 26-373-78	п. 1.7

Настоящий руководящий документ распространяется на методы расчетов на прочность и герметичность пластинчатых теплообменных аппаратов разборных и неразборных, применяемых в химической и других смежных отраслях промышленности, при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

Руководящий документ распространяется на аппараты, работающие в условиях статической и малоцикловой прочности.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Основные расчетные параметры: расчетная температура, рабочее, расчетное и пробное давление, допускаемые напряжения для статических нагрузок, коэффициенты запаса прочности и устойчивости, модули упругости материалов, коэффициенты прочности сварных швов, прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов - принимаются в соответствии с ГОСТ 14249-80.

1.2. Допускаемые напряжения для расчета аппаратов при статических нагрузках принимаются в соответствии с ОСТ 26-11-04-84.

1.3. Допускаемые напряжения для расчета аппаратов, работающих в условиях малоцикловой прочности, принимаются в соответствии с ГОСТ 25859-83.

1.4. Расчет укрепления отверстий в цилиндрических панелях производится по ГОСТ 24755-81.

1.5. Толщина плит крышек неразборных теплообменных аппаратов определяется по ГОСТ 14249-80.

1.6. Расчет коллекторов и днищ крышек неразборных теплообменных аппаратов, работающих под действием наружного давления, производится по ГОСТ 14249-80, ГОСТ 25221-82.

1.7. Допускаемые напряжения для стяжных болтов принимаются по ОСТ 26-373-78.

2. НАЖИМНЫЕ ПЛИТЫ

2.1. Расчетные схемы и расчетные нагрузки

2.1.1. Расчетные схемы приведены на черт. 1 - 6, 13, 15.

2.1.2. Расчетные формулы применимы при условии

2.1.3. При

используются расчетные схемы черт. 6, 7, 13, 15; расчетные нагрузки определяют по п. 2.1.4. При

расчетные нагрузки определяют по п. 2.1.5 (черт. 1 - 4)

Расчетная схема для центральной панели

а) затяжка;

б) при подаче давления

Черт. 1

Расчетная схема для промежуточной панели

а) затяжка,

;

б) при подаче давления,

;

в) промежуточная панель

Черт. 2

Расчетная схема N 1 для крайней панели

ИС NORMPROD: примечание.

Формула дана в соответствии с официальным текстом документа.

а) затяжка,

;

б) при подаче давления,

Черт. 3

Расчетная схема N 2 для крайней панели

а) затяжка,

;

б) при подаче давления,

Черт. 4

2.1.4. Расчетные равномерные нагрузки:

- для крайних и промежуточных панелей;

p = q - для средних панелей.

2.1.5. Расчетные неравномерные нагрузки

2.1.5.1. Промежуточные панели

В режиме затяжки

- корни уравнений

где

;

- моменты инерции сечения (x = 0) нажимной и неподвижной плит.

В рабочем режиме

- корни системы

где

;

Коэффициенты

определяются по п. 2.1.5.1.

2.1.5.2. Крайние панели

Для стяжек, сдвинутых к центру плиты (см. черт. 3).

В режиме затяжки

- корни системы

где

;

В рабочем режиме

- корни системы

где

;

Для стяжек, не сдвинутых к центру плиты (см. черт. 5), в режиме затяжки,

- корни системы уравнений

Неоребренная плита

Черт. 5

В рабочем режиме

- корни системы

Коэффициенты

определяются по формулам п. 2.1.5.1.

2.1.5.3. Центральные панели

В рабочем режиме

является корнем уравнения

где

Коэффициенты

определяются по формулам п. 2.1.5.1.

2.2. Неоребренные плиты

2.2.1. Равномерные нагрузки

2.2.1.1. Толщина панели

Крайней

где

- в рабочем режиме;

- в режиме гидроиспытаний.

Схема панели

Черт. 6

Промежуточной и центральной

при

;

при

;

при

;

коэффициенты

- принимаются по табл. 1,

- черт. 8.

2.2.1.2. Толщина плиты в зоне опорной площадки промежуточной панели.

При

;

при

где

- в рабочем режиме;

- в режиме гидроиспытаний;

коэффициенты

принимаются по табл. 1.

Таблица 1

	X = 0,5t, Y = 0		X = 0, Y = 0,5b		X = 0,5f, Y = 0,5b


0,3	0,2590	0,200	0,940	0,3990	-1,090	-0,4630
0,4	0,2060	0,178	0,574	0,2440	-0,660	-0,2800
0,5	0,1670	0,161	0,403	0,1710	-0,467	-0,1980
0,6	0,1400	0,150	0,311	0,1320	-0,362	-0,1540
0,7	0,1210	0,142	0,254	0,1080	-0,298	-0,1270
0,8	0,1080	0,136	0,217	0,0922	-0,255	-0,1080
0,9	0,0985	0,132	0,190	0,0807	-0,223	-0,0948
1,0	0,0920	0,129	0,169	0,0718	-0,200	-0,0850
1,1	0,0873	0,127	0,153	0,0650	-0,181	-0,0769
1,2	0,0839	0,126	0,140	0,0595	-0,165	-0,0701
1,3	0,0815	0,125	0,129	0,0548	-0,152	-0,0646
1,4	0,0797	0,124	0,119	0,0506	-0,141	-0,0599
1,5	0,0784	0,124	0,111	0,0472	-0,132	-0,0561

2.2.1.3. Толщина опорной шайбы под стяжной болт (см. черт. 7)

Шайба

Черт. 7

Граничный параметр

Черт. 8

определяется по п. 6.7.

2.2.2. Неравномерная нагрузка

2.2.2.1. Толщина панели

Для промежуточной и центральной панелей

Для крайних панелей

Изгибающие моменты в центре панели

определяют по формулам п. 2.3.6.3.

2.2.2.2. Толщина плиты в зоне опорной площадки определяется по п. 2.2.1.2.

2.2.2.3. Толщина опорной шайбы под стяжной болт определяется по п. 2.2.1.3.

2.3. Оребренные плиты

2.3.1. Расчетные схемы приведены на черт. 9 - 15.

Оребренная плита

Черт. 9

Панель с отверстием

Черт. 10

Зависимость

Черт. 11

Контурные элементы

а) с одним ребром

б) с двумя ребрами

Черт. 12

Панель без отверстия

Черт. 13

Криволинейные ребра

Черт. 14

Расчетная схема возможного варианта крайней панели

Черт. 15

2.3.2. Расчетные формулы применимы при условиях:

2.3.3. Расположение стяжек

2.3.3.1. Целесообразно выдерживать соотношение

. При этом предпочтительны значения, близкие к 2.

2.3.3.2. Верхние (нижние) стяжки можно располагать на расстоянии (определяемом условиями прочности), меньшем

, так как они находятся в зоне плиты, ослабленной вырезами.

2.3.4. Формы оребрения

2.3.4.1. Предпочтительно применять ребра с прямолинейной осью.

2.3.4.2. Для ребер целесообразно использовать профильный прокат. Предпочтителен неравнобокий угольник.

2.3.4.3. При изготовлении ребер из листа или из полосы целесообразно, чтобы

. Предпочтительнее неравенство

. При этом значение толщины ребра контролируется условием прочности и технологическими ограничениями на высоту ребра.

2.3.4.4. При использовании продольного оребрения (черт. 9) целесообразно выполнять следующие соотношения

, где

- число продольных ребер.

2.3.5. Толщина листа

2.3.5.1. Расчетом определяется толщина каждой панели. Толщина листа может быть выбрана равной максимальной толщине панели.

2.3.5.2. Расчетная нагрузка на панель

2.3.5.3. Панель, ограниченная ребрами с двух сторон и с двух сторон свободная

2.3.5.4. Панель, ограниченная ребрами с четырех сторон (см. черт. 9)

где

;

2.3.5.5. Панель, ограниченная ребрами с трех сторон, четвертая сторона свободная (см. черт. 9)

где

- число продольных ребер;

, i = 0, 1, 2, 3.

i	0	1	2	3
	292	973	210	0,19

2.3.5.6. Панель, содержащая круглые отверстия (черт. 10)

где

;

- определяется по графику (см. черт. 11);

2.3.6. Выбор ребер

2.3.6.1. Условие прочности

или

где

;

- угол установки ребра (см. черт. 14).

2.3.6.2. Изгибающий момент при равномерной нагрузке (см. черт. 13)

2.3.6.2.1. Изгибающий момент в промежуточных и средней панелях:

в произвольном сечении

где

;

в центре плиты

2.3.6.2.2. Изгибающий момент в крайних панелях:

в произвольном сечении для несдвинутых к центру плиты стяжек (см. черт. 13)

где

;

в центре плиты

Для сдвинутых к центру плиты стяжек (см. черт. 15):

в интервале

в произвольном сечении

;

в центре плиты

В интервале

2.3.6.3. Изгибающий момент при неравномерной нагрузке

2.3.6.3.1. Изгибающий момент в центральной панели

В произвольном сечении

где

В центре плиты

2.3.6.3.2. Изгибающий момент в промежуточных панелях

В произвольном сечении в интервале

В интервале

где

;

В центре плиты

2.3.6.3.3. Изгибающий момент в крайних панелях

Для сдвинутых к центру плиты стяжек (см. черт. 3)

в интервале

в произвольном сечении

в центре плиты

;

в интервале

в произвольном сечении

Для стяжек, не сдвинутых к центру плиты (черт. 4):

в интервале

в произвольном сечении

в центре плиты

В интервале

в произвольном сечении

Коэффициенты

определяются по формулам п. 2.3.6.3.2.

2.3.6.4. Эффективная ширина плиты

2.3.6.4.1. Для промежуточных и средней панелей

где

L' = 0,1815 x b;

- для одного ребра (см. черт. 12 а);

- для спаренных ребер (см. черт. 12 б).

2.3.6.4.2. Для концевых панелей (см. черт. 9)

, где i = 1, 2;

- чертежный размер (см. черт. 9);

;

L' = 0,1815b.

2.3.6.5. Высота ребра из листа (см. черт. 16)

Номограмма определения толщины нажимной оребренной плиты

Черт. 16

Высота ребра выбирается по п. 2.3.6.1. При этом

, где

;

(см. черт. 12 а) или

(см. черт. 12 б).

2.3.7. Накладка (черт. 17)

Участок плиты с накладками

Черт. 17

2.3.7.1. Эффективная ширина накладки

где

2.3.7.2. Нагрузка

где

- наибольшее усилие в болте по п. 6.7;

;

- площади смятия при различных положениях гайки (черт. 18)

Расчетные схемы накладок при разном положении гайки

Черт. 18

2.3.7.3. Толщина накладки

здесь

- пределы текучести материала накладки и ребра плиты.

3. РАСЧЕТ КОНСОЛЬНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

НА ОПРОКИДЫВАНИЕ В СОСТОЯНИИ СБОРКИ (черт. 19)

Схема консольного теплообменного аппарата

в состоянии сборки

Черт. 19

3.1. Условие отсутствия опрокидывания относительно т. A:

где

- опрокидывающий и восстанавливающий моменты.

;

- коэффициент запаса;

G' - вес пластин, сдвинутых влево относительно т. A.

3.2. Если условие 3.1 не выполняется, то производится расчет фундаментных болтов.

3.2.1. Усилие в i-том болте

, i = 1, 2, 3, 4;

;

3.2.2. Напряжения в i-том болте

4. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПЛИТЫ

4.1. Расчетные схемы приведены на черт. 20 - 23.

Промежуточная плита

1 - боковая стенка;

2 - торцевая стенка (боковое продольное ребро);

3 - верхний лист;

4 - поперечное ребро;

5 - продольное промежуточное ребро;

6 - среднее продольное ребро крайней панели;

7 - опорный угол

Черт. 20

Схема возможного расположения прокладок

Черт. 21

Торцевая стенка в зоне опорного узла (1 вариант)

Черт. 22

Сечение сварного шва

Черт. 23

4.2. Расчетные формулы применимы при условиях:

4.3. Толщина боковой стенки

определяется по п. 2.3.5.4.

4.4. Толщина ребра

;

где

в МПа;

при

;

при

;

при

;

при

;

Для среднего продольного ребра крайней панели

;

При наличии анкерных связей коэффициент t определяется расчетным или экспериментальным путем. При отсутствии данных расчетов и экспериментов принимается t = 1.

Для продольного промежуточного ребра

Для бокового продольного ребра

;

или

в зависимости от положения сечения 2 (см. черт. 21 б).

Для поперечного ребра

;

- ширина прокладки.

4.5. Толщина торцевой стенки

4.5.1. Если кронштейны связаны планками (черт. 20), то расчет ведется по п. 4.4.

4.5.2. Если кронштейны не связаны планками и ребра не приварены к торцевой стенке в зоне расположения кронштейна (см. черт. 22 б),

где

;

- усилие в стяжке по п. 6.7.

4.5.3. Если кронштейны не связаны планками и ребра приварены к торцевой стенке под кронштейнами (черт. 22 а),

4.6. Толщина планки (черт. 20, 22)

4.7. Толщина косынки кронштейна (черт. 22)

4.8. Условие прочности сварных швов, крепящих кронштейны к торцевой стенке (черт. 22, 23)

- усилие начальной затяжки в стяжке;

;

Торцевая стенка в зоне опорного узла (II вариант)

а) сечений в зоне опорного узла;

б) расчетная схема опорного узла

Черт. 24

4.9. Толщина верхнего листа плиты (черт. 20)

4.10. Напряжения смятия в зоне опорного узла

- усилие в стяжке по п. 6.7;

- площадь смятия;

5. ВЕРХНИЕ ШТАНГИ

5.1. Расчетные схемы представлены на черт. 25 - 28.

Консольная штанга

Черт. 25

Узел крепления верхней штанги в неподвижную плиту

Черт. 26

Расчетная схема консольной штанги

Черт. 27

Сечения ослабленного участка верхней штанги

Черт. 28

5.2. Расчетные схемы применимы при условии

5.3. Консольная штанга (черт. 25)

5.3.1. Выбор сечения консольной штанги производится по условию

где

5.3.2. Ось поворота (т. O) верхней консольной штанги расположена на пересечении нижней плоскости штанги с плоскостью, проходящей через крайнюю точку отверстия в накладке (черт. 27)

где

- диаметр отверстия под крепежный болт.

5.3.3. Усилие в i-том болте

здесь

;

5.3.4. Проверка выполнения условия

Если условие не выполняется, усилия в болтах пересчитывают при

по п. 5.3.3.

5.3.5. Напряжения в наиболее нагруженном болте

5.3.6. Касательные усилия в ослабленной части штанги

5.3.7. Напряжения среза в ослабленном сечении

5.3.8. Напряжения изгиба в ослабленном сечении

; i = 1, 2, 5, 6.

5.3.9. Минимальный момент сопротивления ослабленного сечения (черт. 28):

- сечение (черт. 28 а)

;

- сечение (черт. 28 б)

;

- эффективная ширина полки;

по черт. 26.

5.4. Двухопорная штанга

5.4.1. Выбор сечения двухопорной штанги (черт. 29) производится по условию

где

Двухопорная штанга

Черт. 29

5.4.1.1. Опора C (черт. 26) расположена посередине между болтами 1, 2

ИС NORMPROD: примечание.

Номер чертежа дан в соответствии с официальным текстом документа.

5.4.2. Изгибающий момент в месте соединения штанги с неподвижной плитой (черт. 39)

где

5.4.3. Напряжения изгиба в ослабленном сечении

где

по п. 5.3.9.

5.4.4. Изгибающий момент в месте соединения штанги с неподвижной плитой (черт. 30)

где

где K* = 0,8 - коэффициент неполноты заделки.

Двухопорная штанга (для расчета группы болтов)

Черт. 30

5.4.5. Усилие в i-том болте (черт. 26)

5.4.6. Напряжения в наиболее нагруженном болте по п. 5.3.5.

5.4.6.1. Запас прочности по пределу текучести для материала болта

5.5. Кронштейн (черт. 31)

Кронштейн

Черт. 31

5.5.1. Толщина нижней накладки (черт. 32)

где

коэффициент

для v = 0,3 определяется по табл. 2.

Расчетная схема нижней накладки

Черт. 32

Таблица 2



	0	0,25	0,50	1,00	1,50	2,00
0,25	0,332	0,172	0,073	0,022	0,009	0,003
0,50	0,370	0,302	0,196	0,076	0,029	0,010
0,75	0,428	0,387	0,284	0,141	0,051	0,023
1,00	0,509	0,474	0,390	0,205	0,091	0,037

5.5.2. Напряжения в месте соединения нижней накладки с плитой (черт. 31)

где - для коксольного варианта

;

- для двухопорного варианта

;

- момент сопротивления волокон 1-1.

5.6. Верхняя накладка (черт. 33)

Верхняя накладка

Черт. 33

5.6.1. При усилении ослабленного сечения верхней штанги верхней накладкой длина прорези выбирается по условию

где

- ширина прорези.

5.6.2. Толщина верхней накладки по п. 5.5.1. При этом

- для сил

;

- для сил

6. СТЯЖКИ

6.1. Расчетные схемы представлены на черт. 34 - 36.

Схема ТПР

1 - концевая прокладка;

2 - промежуточная прокладка;

3 - гофрированная пластина;

4 - стяжка;

5 - нажимная плита

Черт. 34

Стяжка

Черт. 35

Схема расположения стяжек

б) - для четных Z/2;

а) - для нечетных Z/2

Черт. 36

6.2. Расчетные формулы применимы при условиях

6.3. Внутренний диаметр стяжки

;

6.4. Усилие начальной затяжки

6.4.1. Разборные теплообменные аппараты

;

где

(черт. 38).

Концевая прокладка

Черт. 37

Часть контура средней линии концевой прокладки

разборного теплообменного аппарата

Черт. 38

6.4.2. Полуразборные теплообменные аппараты

(черт. 39).

Контур средней линии прокладки пластины

полуразборного теплообменного аппарата

Черт. 39

6.4.3. Неразборные теплообменные аппараты

где

- коэффициент запаса плотности.

6.5. Нагрузка среды

(черт. 38);

(черт. 39);

(черт. 40).

Пластина неразборного теплообменного аппарата

Черт. 40

6.6. Температурная нагрузка

6.7. Рабочая нагрузка

6.7.1. Разборные и полуразборные теплообменные аппараты

здесь

по табл. 3.

Таблица 3


	при Z					при Z						Схема нагружения
	6	8	10	12	14	6	8	10	12	14
e	0,56	0,53	0,49	0,47	0,46	0,83	0,96	0,97	1,01	1,02	1
	-1,95	-3,02	-4,18	-5,22	-6,18	-2,79	-4,45	-7,02	-7,90	-12,15
	1,44	2,30	7,28	12,05	17,79	1,90	3,27	10,57	7,94	30,09
e	1,88	1,47	1,43	1,36	1,32	1,43	1,13	1,56	1,72	1,99	2
	3,90	3,02	3,21	3,01	2,83	5,36	4,19	8,03	8,78	9,17
	-2,85	-2,3	-16,87	-24,42	-34,55	3,79	-3,06	-29,75	-45,83	-79,02
e	-	-	1,16	1,17	1,12	-	-	0,47	0,58	0,86	3
	-	-	1,94	2,20	2,25	-	-	-0,23	1,48	5,13
	-	-	19,24	12,40	15,40	-	-	31,95	23,49	53,57
e	-	-	-	-	1,19	-	-	-	-	0,79	4
	-	-	-	-	2,27	-	-	-	-	2,25
	-	-	-	-	1,92	-	-	-	-	-15,80
e	0,56	0,53	0,49	0,47	0,46	0,83	0,96	0,97	1,010	1,02	1
	1,94	3,00	4,20	5,28	6,31	2,80	4,41	6,90	9,470	12,29
	0,26	0,62	2,50	5,27	9,72	0,19	0,54	1,91	4,340	9,48
e	1,88	1,47	1,43	1,36	1,32	1,43	1,13	1,56	1,720	1,99	2
	-3,88	-3,00	-3,26	-3,18	-2,72	-5,61	-4,11	-6,29	-6,600	-9,11
	-0,51	-0,62	-6,11	-10,89	-21,17	-0,36	-0,69	-7,19	-14,870	-31,17
e	-	-	1,16	1,17	1,12	-	-	0,47	0,580	0,86	3
	-	-	-1,85	-2,10	-2,02	-	-	1,54	0,016	0,64
	-	-	7,05	5,63	9,54	-	-	5,34	4,770	12,06
e	-	-	-	-	1,19	-	-	-	-	0,79	4
	-	-	-	-	-2,97	-	-	-	-	-2,26
	-	-	-	-	1,61	-	-	-	-	-3,63

6.7.2. Неразборные теплообменные аппараты

6.8. Коэффициент И.И. Бобарыкова

где

;

6.9. Разность температурных удлинений

;

, j = 1, 2;

;

6.10. Податливости системы

6.10.1. Податливости промежуточных и концевых камер

6.10.1.1. Разборного и полуразборного аппарата

;

, j = 1, 2;

6.10.1.2. Неразборного аппарата

где

- количество точек контакта

;

площадь половины гофрированного поля между стяжками

;

площадь участка пластины, приходящаяся на одну точку контакта

здесь

- ширина гофрированного поля пластины, шаг и угол пересечения гофр;

жесткость пакета, состоящего из двух пластин, имеющего одну точку контакта,

;

6.10.2. Стяжка

;

6.10.3. Концевые прокладки

, j = 1, 2;

6.10.4. Плиты при действии контурных сил (черт. 9)

где

- модули упругости и моменты инерции (п. 2.3.6.4) нажимных плит.

6.10.5. Плиты при действии гидравлического давления (см. черт. 13)

6.11. Коэффициенты распределения нагрузки

где

Параметры e,

приведены в табл. 3.

Коэффициент

определяется экспериментально.

При отсутствии экспериментальных данных принимается

6.12. Относительные нагрузки

;

- давления первого, второго теплоносителей и давление в концевых камерах, примыкающих к плитам;

- число камер с первым и вторым теплоносителем.

7. КОЛЛЕКТОРЫ

7.1. Коллекторы под действием внутреннего давления

7.1.1. Расчетные схемы представлены на черт. 41, 42.

Цилиндрическая панель и боковые стенки

а) схема;

б) внутренние усилия

Черт. 41

Днище и цилиндрическая панель

Черт. 42

7.1.2. Расчетные формулы применимы при условии

7.1.3. Цилиндрическая панель с боковыми стенками

7.1.3.1. Расчетная нагрузка от давления среды, приходящаяся на панель и боковые стенки

где i = 1, 2, 3;

- коэффициент редукции (табл. 4), зависящий от отношения

;

- длина коллектора,

Таблица 4


1,0	0,312	0,000	1,0000
1,1	0,373	0,333	0,7520
1,2	0,433	0,500	0,4660
1,3	0,490	0,666	0,2680
1,4	0,541	1,000	0,0904
1,5	0,593	1,500	0,0223
1,6	0,637	2,000	0,0075
1,7	0,678	3,000	0,0015
1,8	0,715		0,0000
1,9	0,748	-	-
2,0	0,778	-	-
3,0	0,939	-	-
4,0	0,985	-	-
5,0	0,996	-	-
	1,000	-	-

7.1.3.2. Вспомогательные величины

, где i = 2, 3;

ИС NORMPROD: примечание.

Формула дана в соответствии с официальным текстом документа.

7.1.3.2.1. Расчетная длина боковой стенки

для коллектора без боковых стенок.

В остальных случаях

, i = 2, 3.

7.1.3.3. Изгибающий момент и мембранное окружное усилие в среднем сечении панели

где

Графики теоретических зависимостей

при

представлены на черт. 43.

Теоретические зависимости

Черт. 43

7.1.3.4. Изгибающий момент и мембранное окружное усилие в сечении

цилиндрической панели

7.1.3.5. Изгибающий момент и мембранное усилие в сечении

боковой стенки

где

7.1.3.6. Изгибающий момент и мембранное усилие в сечении

боковой стенки

где

7.1.3.7. Критерий несущей способности

- в рабочих условиях;

- в режиме гидроиспытаний.

7.1.3.8. Критерий циклической прочности при

, где i = 1, 2, 3.

7.1.4. Днище коллектора

Расчетная толщина днища коллектора

, если

;

, если

;

- в рабочих условиях;

- в режиме гидроиспытаний.

7.1.5. Сопряжение днища с обечайкой

Критерий циклической прочности

где

- при одинаковых давлениях с обеих сторон днища;

- при разных давлениях с обеих сторон днища.

7.2. Коллекторы под действием наружного давления

Расчет выполняется по ГОСТ 14249-80 для цилиндрических обечаек.

8. КРЫШКИ

8.1. Расчетные схемы даны на черт. 44 - 45.

Крышка

1 - плита; 2 - днище; 3 - перегородка; 4 - патрубок

Черт. 44

Плита

Черт. 45

8.2. Расчетные схемы применимы при условиях

;

8.3. Толщина стенки сферической крышки, находящейся под действием внутреннего давления

8.4. Толщина стенки сферической крышки, находящейся под действием наружного давления, - по п. 1.6.

8.5. Толщина перегородки

ИС NORMPROD: примечание.

Нумерация пунктов дана в соответствии с официальным текстом документа.

8.6.1. Плита

8.6.1. Толщина плиты - по п. 1.6.

8.6.2. Напряжения среза в перемычке

8.7. Сопряжение крышки с кольцом

Критерий пологости оболочки

Критерий циклической прочности:

- для непологих оболочек

, где

;

- для пологих оболочек

, где

;

где

- функции параметра

и их производные.

9. ПРОКЛАДКИ

9.1. Расчетная схема представлена на черт. 46.

Прокладка в пазу пластины

Черт. 46

9.2. Расчетные формулы применимы при условии

9.3. Расчет прокладок позволяет определить усилие на прокладке при затяжке стяжных болтов.

9.4. Усилие на прокладке определяется по характеристике прокладки (черт. 48) в зависимости от заданной осадки, величина которой определяется конструкцией герметизирующего узла (черт. 46).

9.5. Характеристика прокладки определяется экспериментально. Экспериментальные данные приведены в табл. 5. При отсутствии экспериментальных данных характеристика прокладки строится приближенно расчетным путем.

Деформационная кривая для резины 4326

Черт. 47

Характеристика прокладки ТПР-0,6 из резины марки 4326

Черт. 48

Таблица 5

Экспериментальные характеристики прокладок

Марка резины	Число прокладок	, мм	V, мм	, Н/мм2	, мм
Резина 4326	56	5,60	2,20	126,0	6360
Резина 51-1481	5	6,00	2,10	62,7	760
Резина 4326 (клеевое крепление)	3	5,75	1,61	90,0	1000
Резина 4326 (концевая прокладка)	1	5,32	1,81	100,0	1000
Резина 4326	3	5,42	1,89	101,0	1000
Резина 51-1481	5	5,00	2,06	86,9	4420
Резина 51-1481 (крепление клеевое)	5	5,00	1,32	112,0	4420

9.6. Расчетная характеристика прокладки

;

Геометрические размеры прокладки

;

Линейные приращения размеров прокладки при изменении нагрузки на величину

и осадки на

определяются по формулам:

Интенсивность напряжений

Механические характеристики

, m определяются по деформационной кривой (черт. 47) для соответствующей марки резины.

Программа расчета характеристики прокладки дана в Приложении 1.

Порядок ввода исходных данных в программу следующий:

;

; a*;

;

; m;

; [V].

Выходные данные:

9.7. Номинальное усилие на прокладке определяется по графику (черт. 49).

Характеристика герметичности ТПР-06

1 - прокладка с пазом, крепление клеевое, резина 4326;

2 - прокладка без паза, крепление клеевое, резина 4326

Черт. 49

9.8. Номинальная осадка прокладки (черт. 48, 50, 51, 52)

Разгрузочная характеристика прокладки без паза ТПР-0,6

Черт. 50

Разгрузочная характеристика прокладки с пазом ТПР-0,6

Черт. 51

Разгрузочная характеристика прокладки ТПР-1,3

Черт. 52

Если характеристика герметичности (черт. 49) отсутствует, то

9.9. Дополнительная осадка

, определяемая точностью изготовления, приведена на черт. 53.

Вероятность дополнительной осадки

Черт. 53

9.10. Минимально допустимая осадка прокладки

9.11. Минимальное допустимое давление на прокладке (черт. 48, 50, 51, 52)

9.12. Вероятность разгерметизации аппарата

[y] - зона затухания корреляционной функции;

z - число некоррелируемых точек.

10. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГОФРИРОВАННЫХ ПЛАСТИН

10.1. Номинальная нагрузка

10.2. Расчетная нагрузка

10.3. Коэффициент неравномерности

10.4. Приведенная толщина гофрированной пластины (черт. 54)

Треугольный профиль гофра

Черт. 54

10.5. Вероятный зазор между пластинами

10.6. Параметр значимости

10.7. Предельная распределенная нагрузка

10.8. Предельная нагрузка по условиям устойчивости боковой стенки

10.9. Деформации в точечном контакте определяются из уравнения

, либо по черт. 57.

Размер площадки нагружения

определяют из черт. 56 при заданных отношениях

, где

- сосредоточенная нагрузка на вершины гофр.

10.10. Предельная нагрузка в точечном контакте (черт. 55)

;

Расчетная схема нагружения гофра

(профиль треугольник-трапеция)

Черт. 55

Диаграмма предельной нагрузки

Черт. 56

Площадка нагружения и величина осадки гофра

Черт. 57

10.11. Предельная нагрузка при линейном контакте

10.11.1. Ширину полосы контакта определяют из уравнения

10.11.2. Предельная нагрузка

11. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПЛАСТИН

11.1. Статические нагрузки (черт. 58)

Деформированное сварное соединение

Черт. 58

11.1.1. Критические деформации

11.1.2. Критические напряжения

11.1.3. Критические нагрузки

для прямоугольных пластин f = 2.

11.2. Циклическое нагружение (черт. 59)

Схема пластины с ограничителем

Черт. 59

11.2.1. Геометрические параметры

, i > 2,

, i >= 2.

11.2.2. Напряжения на различных стадиях нагружения

, i = 0, 1, 2,..., k.

11.2.3. Условные напряжения

11.2.4. Амплитудные значения пульсирующих напряжений

Приложение 1

Рекомендуемое

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПРОКЛАДКИ НА "НАИРИ-2"

i = 3, а, н, р, м, о, у

1. Введем

, c,

, е, в, ш, z,

2. Вычислим

, u = c,

, s = e, g = 0, r = 0

3. Допустим n = 0

4. Вычислим

5. Вычислим

6. Вычислим

7. Вычислим r = r + z,

8. если

, идти к 11

9. Вычислим

10. идти к 12

11. допустим s = e

12. Вставим n = n + 1

13. если n - 10 < 0 идти к 17

14. печатаем с 4 Знаками r

15. печатаем с 4 Знаками q

16. идти к 18

17. если u - m < 0 идти к 4

18. если u - m < 0 идти к 3

19. Вычислим

20. если t - в >= 0 идти к 25

21. если n - 10 < 0 идти к 23

22. допустим n = 0

23. Вычислим

24. идти к 6

25. допустим o = 0

26. Вычислим

27. Вычислим

28. Вычислим r = r + z

29. Вставим n = n + 1

30. если

идти к 33

31. Вычислим

32. идти к 34

33. допустим s = e

34. Вычислим

ИС NORMPROD: примечание.

Формула дана в соответствии с официальным текстом документа.

35. если n - 1 - < 0 идти к 38

36. печатаем с 4 Знаками q r

37. идти к 39

38. если r - t <= 0 идти к 26

39. если r - t <= 0 идти к 25

40. идти к 1

исполним 1

Приложение 2

Справочное

ТЕРМИНЫ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Термин и размерность	Обозначение
Расчетная нагрузка, МПа	P
Рабочая нагрузка, МПа	q
Длина прокладки, приходящаяся на рассматриваемую панель, мм
Площадь пластины, приходящаяся на рассматриваемую панель, мм
Погонная реакция на прокладку, Н/мм
Расстояние между осями прокладок, мм
Шаг установки стяжек, мм	t
Толщина крайней, промежуточной и средней панелей, мм	, ,
Ширина крайней панели, мм
Коэффициенты нагрузки	,
Высота, длина и толщина ребра промежуточной плиты, мм	H, L,
Толщины боковой, торцевой стенок и верхнего листа промежуточной плиты, мм	, ,
Максимальная погонная нагрузка, действующая на ребро промежуточной плиты, Н/мм
Допускаемые напряжения при сжатии, МПа
Коэффициент неоднородности материала
Длины участков нагружения и углы установки прокладок, мм, град	, , , , , , ,
Коэффициент передачи нагрузки	f
Ширина прокладки, мм
Эксцентриситет нагрузки, мм
Длина косынки, мм
Расстояние между косынками, мм
Коэффициент прочности сварного шва
Длина и толщина штанги, мм	L,
Погонные весовые нагрузки, Н/мм	,
Вес нажимной и неподвижной плит, Н	,
Вес верхней штанги, Н
Реактивные силы и моменты, Н, Н x мм	, , , , M
Длины участков приложения нагрузки, мм
Положение болтов крепления штанги, мм
Нагрузки в болтах крепления штанги, Н
Допускаемые напряжения для материалов штанги и болта, МПа	,
Пределы текучести материалов штанги, болта, накладок, МПа	, ,
Площадь сечения болта узла крепления штанги, мм2
Площадь, момент инерции сечения и статический момент получения штанги, мм2, мм4, мм3	, ,
Касательные усилия в сечении штанги, Н
Толщины верхней и нижней накладок, мм	,
Толщина и высота ребра нижней накладки, мм	,
Начальные толщины элементов коллектора, мм	, , ,
Расчетные толщины элементов коллектора в конце срока службы, мм	, , ,
Угол и радиус цилиндрической панели, ряд, мм	, r
Угол установки боковых стенок, ряд
Момент сопротивления сварного шва, мм
Длина коллектора, мм
Ширины элементов коллектора, мм	, ,
Текущие значения координат элементов коллектора, мм	, , X
Коэффициенты редукции нагрузки	, ,
Расчетное давление в коллекторе, МПа	, ,
Перерезывающие силы и мембранные силы, Н/мм	, , , , ,
Высота днища, мм
Эффективный коэффициент концентрации напряжений
Радиус, высота и угол крышки, мм, ряд	R, ,
Основные размеры плиты крышки, мм	, , , ,
Высота перегородки, мм
Толщина сферической панели, плиты и перегородки, мм	, ,
Бесселевы функции и их производные	, , ,
Шаг гофрировки, толщина, радиус и осадка гофра, мм	, , ,
Угол пересечения осей гофр и угол наклона боковой стенки гофра, ряд	,
Предельная нагрузка, Н
Радиус круглой пластины, мм
Средний радиус сопряжения пластины, мм
Высота шва, мм
Логарифмические и критические логарифмические деформации	,
Условный предел текучести, МПа
Расстояние между центрами стяжек крайних панелей, мм
Погонная реакция на прокладку при затяжке, Н/мм	, , ,
Погонная реакция на прокладку в рабочем режиме, Н/мм	, , ,
Среднеквадратическое отклонение толщины прокладки
Максимальное значение толщины прокладки, мм
Минимальное значение толщины прокладки, мм
Дополнительная осадка, мм
Вероятность дополнительной осадки	u
Жесткость плит,	D
Податливости плит от действия погонной реакции прокладки, мм2/Н	, , , , , , , , ,
Податливости плит от действия сосредоточенной реакции прокладки, мм2/Н	,
Податливости плит от давления среды, мм2/Н	, , ,
Минимально допустимая осадка прокладки, мм	[V]
Минимально допустимое давление на прокладке, Н/мм
Длина консольного участка плиты, мм	,
Относительная жесткость
Относительная длина прокладки, приходящаяся на панель
Номинальное усилие на прокладке, мм/Н
Номинальная осадка прокладки, мм
Среднее значение толщины прокладки, мм
Длина коллекторных участков прокладки, приходящихся на промежуточную панель, мм
Моменты инерции сечений нажимной и неподвижной плит	,
Предел текучести, МПа
Допускаемые напряжения при статическом и малоцикловом нагружении, МПа	,
Толщина плиты под опорной площадкой, мм
Внутренний и наружный радиусы шайбы, мм	,
Толщина шайбы, мм
Коэффициенты изгиба	, , ,
Коэффициент Пуассона
Модуль Юнга, МПа	E
Нагрузки на болт от затяжки, внешней среды, температурного воздействия и суммарная, Н	, , ,
Координаты точки, мм	X, Y
Изгибающий момент, Н x мм	M
Момент сопротивления, мм3	W
Момент инерции, мм4	I
Толщины нажимных оребренных плит, мм	, ,
Толщина ребра и листа нажимной плиты, мм	, S
Запасы прочности и устойчивости по пределу текучести	,
Параметр нагрузки
Габаритные размеры панели оребренной плиты, мм	a, , , ,
Приведенный габарит панели, мм
Радиус окружности в плите, мм
Радиус окружности, касающейся ребра, мм
Коэффициент кривизны ребра
Угол установки ребра, град
Расстояние между ребрами, мм	B
Эффективная ширина плиты, мм	T
Межцентровое расстояние, мм
Расчетное межцентровое расстояние, мм	b
Ширина листа плиты, мм
Длина концевой прокладки, мм
Площадь сечения сварного шва, мм2
Толщина и высота косынки, мм	,
Катеты сварных швов, мм	,
Габаритные размеры кронштейнов, мм	, ,
Вес промежуточной плиты, Н	Q
Габаритные размеры верхнего листа и стропового устройства, мм	,
Половина толщины планки, мм
Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, мм	C
Число болтов	Z
Внутренний диаметр стяжного болта, мм
Коэффициенты распределения нагрузки	, ,
Коэффициент И.И. Бобарыкова	X
Максимальное давление среды, МПа
Площадь пластины, мм2
Податливости прокладок, стяжек и плиты, мм/Н	, , , ,
Число прокладок	n
Запас плотности
Температурные удлинения плит, прокладок, пластин и стяжек, мм	, , , , , ,
Температуры и коэффициенты линейного удлинения плит, прокладок, пластин и стяжек, град,	, , , , , , , , , , ,
Температура монтажа аппарата, град
Относительные нагрузки в основных и концевых камерах	, ,
Давление в j-й и в концевых камерах, МПа	, ,
Площади концевых камер, мм2	,
Диаметр стяжки, наружный диаметр резьбы, мм	, d
Толщины прокладок и пластин, мм	,
Длины нарезанной, ненарезанной частей и суммарная длина стяжки, мм	, ,
Параметры характеристики прокладки, Н/мм	A, K
Эталонное значение осадки прокладки, мм
Параметры коэффициентов неравномерности распределения нагрузки	e, ,
Статический момент сечения, мм3
Ширина сечения плиты в месте сварки, мм
Размеры прокладки, мм	, , , ,
Параметры гнезда для прокладки	a*,
Интенсивности напряжений и деформаций, МПа	,
Предел пропорциональности, МПа
Параметры кривой деформирования, МПа	, m,
Коэффициент неравномерности контактного давления