12 kimyoviy apparatlarning asosiy elementlarini hisoblash

s_п.р.= max . (12.23)

KK₀ D_p
p_u

u


Ijro etuvchi qalinligi formula bo'yicha aniqlanadi:


s_n = s_п.р.+ с +с₀ . (12.24)


Ruxsat etilgan bosim

• 
  ish holatida
  

р= (s_n – с)/(КК₀D_p)²; (12.25)

• 
  sinovlar paytida
  

р_u = (s_n – c)/(KK₀D_P)²_u. (12.26)

Dp ning hisoblangan diametri va pastki yoki qopqoq turini hisobga olgan holda k koeffitsienti 12.14 - jadvalga muvofiq olinadi. Zaiflashuv koeffitsienti K0 pastki qismdagi teshiklarning joylashishiga qarab aniqlanadi (qopqoq).
Agar teshik bitta bo'lsa, unda

К_о =
. (12.27)

Bir nechta teshiklari bo'lgan pastki va qopqoqlar uchun K0 zaiflashuv koeffitsientining qiymati quyidagi formula bo'yicha aniqlanishi kerak:

K ₀ =
( 12. 28)

Ko koeffitsientining qiymati (12.28) formula bo'yicha aniqlanadi, agar
d_i < 0,7D_p; bunday holda, murvat uchun teshiklar hisobga olinmaydi. Pastki va qopqoqning eng zaiflashgan diametridagi teshik akkordlari uzunliklarining maksimal yig'indisi (d_i) 12.1-rasmga muvofiq aniqlanadi.



I – I va II – II  diametri bo'limlari – d1-d3-teshiklarning diametrlari; b2, B3-teshik akkordlari

12.1-rasm-uzunliklarning maksimal yig'indisini aniqlash sxemasi
eng zaiflashgan qismdagi teshik akkordlari


Shlangi joylashgan joyda qo'shimcha chekka moment (12.14-jadval, 10-toifa) bilan Yuklangan tekis dumaloq taglikning (qopqoqning) SN Толщину qalinligi formula bo'yicha hisoblanadi:

s_nmax K
F_{б max} /; 0,6F_{б max}/(D_с.п.)+ с; (12.29)

К=0,8
(D_б / D_с.п.) 1 , (12.30)

bu yerda F_{б max} – Bolt yukining eng katta qiymati;
D_с.п.  shlangi o'rtacha diametri;
D_б  Bolt doirasining diametri.

12.14-jadval-k koeffitsienti va tekis tagliklarning ( qopqoqlarning) dp ning taxminiy diametri)

Pastki turi	Ulanish eskizi	Birlashtirish shartlari	К
1		а 1,7s Dp = D	0,53
2		а 0,85s Dp = D	0,5
3		Dp = D	0,4

Jadval davomi 12.14

4		Dp = D	0,45
5		Dp = D	0,41
6		^Dp ^=^Dc.п	0,41
7		при	0,41
		(s c)/(sП – c) 0,5
		при
		(s – c)/(sП – c) 0,5	0,38

Jadval davomi 12.14

		при (s – c)/(sn – c)0,5 при (s – c)/(sn – c)0,5	0,45 0,41
9		при h D(s c) П при hП D(s c) Dp = D – r	max{0,45[10,23(sc)/ /(sП c)]; 035} max{0,47[10,23(sc)/ /(sП c)]; 0,4}
10		^Dp ^=^Dс.п.	1 3D / D 1 0,41  С . П ^D^/^DС . П где = 1 + RП /Fд

Eslatma: R_П  shlangi reaktsiyasi; F_д  ichki bosimning natijasi.


Yupqa qismning qalinligi s_n.y. yassi taglik yoki qopqoq
( 12.14-jadval; 7-toifa) formula bo'yicha aniqlanishi kerak:

s_П._y. ≥ max{(s_П с) 
3(D_p D_в ) / D_p
; 0,5D_р(р_p])} + с, (12.31)

Bu yerda D_в  qalinligi pastki (qopqoq) doirasining tashqi diametri s_П


Formulalar (12.23 – 12.31) quyidagi hollarda qo'llaniladi (s_П c)/D_P ≤ 0,1.
Bilan (s_П c)/D_p > 0,1
formulalar bo'yicha hisoblangan ruxsat etilgan bosimning qiymati (12.25 – 12.26) tuzatish koeffitsientiga ko'paytirilishi kerak

K_p = min{l; 2,2/(l +
1 6(s c) / D ²
). (12.32)

n p


Pastki qismni qobiqqa ulashning barcha holatlarida, tekis dumaloq taglikning minimal qalinligi qobiqning qalinligidan katta yoki unga teng bo'lishi kerak.


Tashqi bosim bilan Yuklangan qurilmalarning elementlarini hisoblash


Kimyoviy asbob - uskunalarning nozik devorli elementlarining ishlashini buzish, ularning dastlabki geometrik shaklidagi keskin sifat o'zgarishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. Barqarorlikni yo'qotish deb ataladigan bu hodisa bosim yuklari tomonidan ma'lum bir muhim qiymatga erishilganda sodir bo'ladi.
Yupqa devorli membranalarning barqarorligini yo'qotish sabablari bükme momentining ta'siri M, eksenel siqish kuchi F yoki pH muhitining tashqi bosimi .
Ularning birgalikdagi harakati bilan barqarorlik sharti shaklga ega:

^pн. р. ^{F M}

, (12.33)

н
p ^F ^M ^1


Bu yerda F eksenel siqish kuchining ruxsat etilgan qiymati, N;
М ruxsat etilgan bükme momenti, n м*m;
р_н.р., р_н shunga ko'ra, hisoblangan va ruxsat etilgan tashqi bosim, Pa.
Tashqi bosim bo'lmasa, eksenel siqish kuchi yoki egilish momenti (12.33) mos ravishda olinadi р_н.р = 0; F = 0; M = 0.
Ruxsat etilgan tashqi bosim pH, eksenel siqish kuchi
F va egilish momenti M М formulalar bilan aniqlanishi kerak:

н
p 
p_н _



^н E
; (12.34)

1 (p_н _
/p )²

F 
F _



E
; (12.35)

1 (F _
/F )²

М 
М _



E
, (12.36)

1 (М _
/М )²

Bu yerda [р_н]_, [р_н]_Е  elastiklik doirasidagi kuch va barqarorlik sharoitlaridan mos ravishda ruxsat etilgan tashqi bosim;
[F]_, [F]_Е  ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi, asosan, elastiklik doirasidagi kuch va barqarorlik sharoitlaridan kelib chiqadi;
[М]_, [М]_Е  ruxsat etilgan bükme momenti mos keladi-lekin elastiklik ichidagi kuch va barqarorlik sharoitlaridan.
Vertikal tomirlar va AP - paratlar qobig'ining barqarorligini tekshirganda, tayanchlar zonasida hisoblangan qism olinadi. Agar qobiqning devor qalinligi qurilmaning balandligida o'zgarsa, u holda qobiqlarning barqarorligi qalinligi o'zgargan har bir joyda tekshiriladi.
Tashqi bosim "ko'ylak" ostida bo'lgan yoki vakuum ostida ishlaydigan qurilmalar dizayni elementlari uchun asosiy yukdir.
"Ko'ylak" bilan apparatlarni hisoblashda, hisoblangan tashqi bosim uchun pH.p eng noqulay ish sharoitida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan bosimni olish kerak. Shunday qilib, 12.2 - rasmda ko'rsatilgan qurilma uchun ichki bosimni chiqarish imkoniyati tufayli
р_н.р. = р_р.р. = р_руб + р_г.р., (12.37)


bu yerda р_р.р. va р_руб  shunga ko'ra, ko'ylakdagi dizayn va ish bosimi;
р_г.р.  ko'ylakdagi gidrostatik bosim (р_г.р./р_руб) > 0,05.
Agar qurilma ichida vakuum bo'lsa, unda bu holda
р_н.р. = (р_а р_ост) + р_г.р , (12.38)


bu yerda р_а  atmosfera bosimi (р_а = 0,1 МПа);
р_ост  qurilmadagi qoldiq bosim.
Agar ko'ylak bo'lmasa, unda р_н._р. = р_а р_ост .

Tashqi bosim ostida ishlaydigan silindrsimon qobiqlar odatda uzun va qisqa bo'linadi. Uzoq silindrsimon qobiqlar va quvurlar ikki to'lqin hosil bo'lishi bilan barqarorlikni yo'qotadi, ya'ni.ular tekislanadi. Uch, uch yoki undan ortiq chalkashlik to'lqinlarini hosil qilish uchun uchlari bilan biriktirilgan qisqa silindrsimon qobiqlar barqarorlikni yo'qotadi.
Silindrsimon qobiqlarni uzun va ko-og'izga ajratadigan uzunlik formula bo'yicha aniqlanadi:

l₀ = 8,15D
D /100(s c). (12.39)

Silindrsimon qobiqlarni uzun va ko-og'izga ajratadigan uzunlik formula bo'yicha aniqlanadi
l_р > l₀, The qobiq uzun va qachon l_р< l₀ – qisqa.
Pastki qavariq tomirlar va apparatlar uchun (12.2-rasm)
l_p = l + h₀ + H/3 , (12.40)
bu yerda l  tashqi bosim ta'sirida qobiqning uzunligi;
h₀  pastki qismning silindrsimon qismining balandligi (saralash);
Н  pastki qavariq qismning ichki balandligi.



a-tartibsizlik to'lqinlari; b-elliptik pastki va ko'ylakli apparatning tanasi; C-konusning pastki qismi bo'lgan apparatning tanasi


12.2 – rasm-silindrsimon qobiqning taxminiy uzunligini aniqlash sxemalari
Konusning pastki qismlari bo'lgan qurilmalar uchun


l_p = l + h₁ + h₀; (12.41)
h₁ = max{r₀sin; D/(3tg)}, (12.42)

bu yerda r₀  ichki rad etish radiusi;
 konusning yuqori qismidagi burchakning yarmi.
Yassi tagliklari bo'lgan qurilmalar uchun faqat jihozlanmagan qobiqning uzunligi hisoblangan deb qabul qilinadi.


Silindrsimon qobiqlar.
Qobiqning taxminiy devor qalinligi taxminan formula bo'yicha aniqlanadi:
s_p = max{К₂D10^-2; 1,1p_н.р.D/(2} (12.43)


bu yerda К₂  nomogramma bilan aniqlangan koeffitsient (12.3-rasm).

K1 = nypн.р../(2,410^-6Е),	(12.44)
К3 = lp/D;	(12.45)
K2=100(s – c)/D;	(12.46)
K4=10^3Е .	(12.47)

Qobiq devorining ijro etuvchi qalinligi taxminan formulaga muvofiq aniqlanadi:


s = s_p + c + c_{0 .} (12.48)
Olingan qobiq devorining qalinligi (12.33) formula bo'yicha tekshiriladi. Silliq qobiqlar uchun ruxsat etilgan tashqi bosim (12.34) formulaga muvofiq aniqlanadi, bu erda ruxsat etilgan bosim boshqa sharoitlardan kelib chiqadi,

• 
  ish holatida
  

р_н_= 2(s – c)/(D + s – c) , (12.49)

• 
  sinov paytida
  

р_н_u = 2_u(s – c)/(D + s – c) . (12.50)


Elastiklikning oldingi holatlarida barqarorlik holatidan ruxsat etilgan tashqi bosim:

• 
  qisqa qobiqlar uchun (lp � � l0) ish holatida:
  

[ p ]

^{18 10 6 E D} ⎡^{100(s  c)} ⎤2

⎥
 
100(s c) _{; (12.51)}

l

n

D
н E _⎢
y p ^{⎣ ⎦}

• 
  
  D
  sinov paytida:
  

[ p ]

^{18 10 6 E D} ⎡^{100(s  c)} ⎤2
 


; (12.52)

l

D
н Eu
ⁿyu
⎢ ⎥
_p ⎣ ⎦

3
- uzoq qobiqlar uchun (l_p l₀) ish holatida:

2,2110^6 E
^D ⎡^{100(s c)} ⎤

[ p_н ]_E 
n_y


l
_{p ⎣} D
_⎥; (12.53)
⎦

⎢
- sinov paytida:


2,2110^6 E



3

⎢
^D ⎡^{100(s c)} ⎤

[ p_н ]_Eu 
ⁿyu


l
_{p ⎣} D
_⎥, (12.54)
⎦

Bu yerda n_y – ish holatida barqarorlik zaxirasi koeffitsienti
(2,4 ga teng);
n_yu – sinov paytida barqarorlik zaxirasi koeffitsienti (teng

1,8).
Ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi quyidagicha hisoblanadi-


xachir (12.35), bu erda ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi kuch sharoitlari:
F_=(D + s – c)(s – c),
a ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi elastiklik ichida barqaror holatdan

FE = minFE1; FE2,	agar lp/D 10;	(12.55)
yoki FE = FE1 ,	agar lp/D 10.

Ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi F_E elastiklik ichida mahalliy barqarorlikning US - loviyasidan aniqlanadi:

[F ]
^{310 10 6 E} ⎡^{100(s  c)} ⎤2

⎥
 D²


, (12.56)

n

D
E1 _⎢
y ⎣ ⎦
a ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi F_E2-elastiklik doirasidagi umumiy egiluvchanlik holatidan:

2
F_E2=(D +s – c)(s – c)Е/n_y(_г) . (12.57)

12.3-rasm-tashqi bosim ostida ishlaydigan silindrsimon qobiqlarning elastikligi doirasidagi barqarorlikni hisoblash uchun nomogramma



I-hisoblangan devor qalinligini aniqlash; II-ruxsat etilgan tashqi bosimni aniqlash; III-ruxsat etilgan dizayn uzunligini aniqlash


12.4 – rasm-nomogramdan foydalanish misollari
Markaziy siqilgan yupqa devorli qobiqning hozirgi moslashuvchanligi
_г=2,83l_п.р./(D + s – c),
agar l_п.р. – 12.15-jadvalga muvofiq mahkamlash usuliga qarab aniqlangan Markaziy siqilgan qobiqning taxminiy uzunligi.
Ruxsat etilgan bükme momentini oldingi xachir bilan hisoblash kerak (12.36), bu erda ruxsat etilgan bükme momenti uzilish holatidan kelib chiqadi


M_=0,25D(D +s – c)(s – c)=0,25DF_, (12.58)


a ruxsat etilgan bükme momenti egiluvchanlikdan oldingi barqarorlik holatidan

[M ]
^{89 10 6 E} ⎡^{100(s  c)} ⎤2

⎢

⎥
 D³
^D [F ]

. 12.59)

E
n_{y ⎣} D _⎦
3,5 ^E1

12.15-jadval-Markaziy siqilgan elementlarning taxminiy uzunligi

Dizayn sxemasi va uchlarini mahkamlash usullari	l/lp	^lпр
		lp
		2lp
		0,7lp
		0,5lp
	0	2,00lp
	0,2	1,73lp
	0,4	1,47lp
	0,6	1,23lp
	0,8	1,06lp
	1,0	1,00lp

Jadvalning davomi 12.5

	0	2,00lp
	0,2	1,70lp
	0,4	1,40lp
	0,6	1,11lp
	0,8	0,85lp
	1,0	0,70lp

Agar bükme momenti ko'ndalang yukning q harakati bilan yaratilgan bo'lsa (masalan, strukturaning o'z massasidan tortishish kuchlari; gorizontal silindrsimon qo'shma kemani to'ldiradigan muhit massasi va boshqalar), unda bunday silindrsimon qobiq uchun yuklarning birgalikdagi harakati bilan barqarorlik holati quyidagi shaklga ega bo'ladi:

p
н. р.
F
M
2
^⎛Q ^⎞

p ^F ^M ^{ ⎜⎜}Q^⎟⎟
1 , (12.60)

н ⎝ ⎠


bu yerda Q – transvers kuch;
Q– ruxsat etilgan ko'ndalang kuch.
Ruxsat etilgan ko'ndalang kuch:

Q
Q_



E
, (12.61)

1 (Q_
/Q)²

bu erda ruxsat etilgan ko'ndalang kuch kuch sharoitidan


Q_= 0,25D(s – c), (12.62)

a ruxsat etilgan lateral kuch ning barqarorlik shartlari elastiklik ichida

2,4E(s c)^{2 ⎡}
D(s c) ^⎤

[Q]_E 
n_y
Konusning qobig'i.
^⎢^{0,18 3,3} ₂

l
⎢_{⎣ p}
⎥^{. (12.63)}
⎥_⎦

Birinchi rasmda hisoblangan va ijro etuvchi devor qalinligi formulalar bilan belgilanadi:


s_к.р. = maxK₂D_E10^-2; 1,1p_н.р.D_E/2; (12.64)
s_к = s_к + С + С_0, (12.65)


bu yerda К₂ – nomogramma bilan aniqlangan koeffitsient l = l_E va
D = D_E.
Olingan devor qalinligi (12.33) formula bo'yicha tekshiriladi).
Konusning qobig'ining samarali uzunligi va diametri de formulalari bilan aniqlanishi kerak:


l_E = (D – D₀)/(2sin); (12.66)

⎨

E
D max^{⎪⎧ D D0} ;
⎪_⎩ ^{2 cos}
D
cos

0,31(D D₀ )

D D₀
100(s_к с)
tg^⎪⎫, (12.67)

⎬
⎪_⎭

Bu yerda D₀ – konusning qobig'ining kichikroq poydevorining diametri. Ruxsat etilgan tashqi bosimni quyidagicha hisoblash kerak-
xachir:

н
p  ^{pн } , (12.68)

^н Е
1 (p_н _
/p )²

bu erda kuch holatidan ruxsat etilgan bosim formula bo'yicha aniqlanadi:

p 
2(s c)

K
,

K
^{н } D / cos(s

• 
  c)
  

(12.69)

a ruxsat etilgan bosim ning barqarorlik shartlari elastiklik ichida:

_ 6
2
^⎡  ^⎤

p 
_18 10 Е _D_{E  ⎢}100(s_K
c) _{⎥ }
100(s c)
^K , (12.70)

n
^н Е
y

^lE ⎣ ^DE ⎦ ^DE

если
l_E 8,15D_E
D_E

K
100(s

• 
  c)
  

; (12.71)

yoki p_н _E 
2,2110^6 E
^⎡100(s



K
⎢
3
c) ^⎤
⎥

, (12.72)

ⁿy ⎣ ^DE ⎦

agar l_E 8,15D

. (12.73)

Ruxsat etilgan eksenel siqish kuchi shakl bo'yicha hisoblanadi - Le (12.35), bu erda ruxsat etilgan eksenel kuch kuch sharoitidan


F_= D_F (s_к – c)cos, (12.74)

a ruxsat etilgan eksenel kuch ning barqarorlik shartlari elastiklik ichida

_ 6
2
^⎡  ^⎤

F 
_^{310 10 E} _D 2 _⎢^100(s_K ^c) _⎥
100(s c)

2
^K cos . (12.75)

E

n

F
y ⎣ ^DF ⎦ ^DF


Eksenel siqish paytida konusning qobig'ining samarali DF diametri quyidagi formula bo'yicha aniqlanishi kerak:
D_F = (0,9D + 0,1D₀)/cos. (12.76)


Formulalar (12.64 – 12.73) quyidagilar uchun amal qiladi ≤ 75⁰, va formulalar
(12.74 – 12.76) – при ≤ 60⁰.
Hisoblash formulalari, agar dizayn mavzulari metallarning sudralishi sodir bo'ladigan qiymatlardan oshmasa, ya'ni.ruxsat etilgan kuchlanish faqat oqim kuchi yoki vaqtincha qarshilik (kuch kuchi) bilan haroratda bo'lganda, haroratlarda qo'llaniladi. Agar aniq ma'lumotlar bo'lmasa, unda hisoblash formulalari uglerod po'lat qobig'i devorining taxminiy temperaturasi 380 0C dan va ostenitik po'latdan - 525 0C dan oshmasligi sharti bilan qo'llaniladi.
Ko'ylak tanaga biriktirilgan joylarda konusning o'tishini hisoblash uchun hisoblash formulalaridan foydalanmaslik kerak.
Standart elliptik pastki qismlar.
Devor qalinligi taxminan formula bo'yicha aniqlanadi:

s_э.р. = max(0,9D/510) n p
/(10^6 Е) ; р_н.р.D/(2. (12.77)

y н. р

Devorning ijro etuvchi qalinligi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:


s_э = s_э.р. + с + с₀ . (12.78)


Olingan qobiq devorining qalinligi formula bo'yicha tekshiriladi
(12.33).
Ruxsat etilgan tashqi bosimni oldingi xachir bilan hisoblash kerak (12.34), bu erda ruxsat etilgan bosim kuch sharoitidan kelib chiqadi


p_н_= 2(s_э – с)/D + 0,5(s_э – с), (12.79)

va elastiklik ichidagi barqarorlik sharoitlaridan ruxsat etilgan bosim

^Н Е
p 
26 10^6 Е

^⎡100(s_э


⎢
2
c) ^⎤
⎥

. (12.80)

^ny ⎣
К_э D _⎦

D/(se – C) nisbatiga bog'liq bo'lgan Ke koeffitsienti formula bo'yicha aniqlanishi kerak:
К_э = 1+(2,4+8х)х/1+(3+10х)х, (12.81)


Bu yerda х = 15(s_э – с)/D.
Formula (12.77 – 12.81) quyidagilar uchun amal qiladi Н = 0,25D.