Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Tính toán chiều dày thép thân bể

2 Tính toán chiều dày thép thân bể

Tải bản đầy đủ - 0trang

k=1,2 ứng với tổ hợp trên và thêm tải trọng gió.

-



Sm là ứng suất giới hạn thiết kế vật liệu , Sm= 161,66 (N/mm2).



-



c : Giá trị chiều dày ăn mòn cho phép, bao gồm ăn mòn bên trong và

bên ngồi. c=1,6+0,5=2,1(mm).



a). Tính tốn sơ bộ bề dày thành bể ( chỉ tính với áp lực trong tính tốn )

Áp dụng cơng trên ta có bảng tính chiều dày thân bể tại 1 số điểm với :

C =2,1 ( mm ) ; Ri = 10,96 ( m )

Ptk = 1,6 N/mm2

S=k.Sm=1.161,6 = 161,6 (N/mm2).

Ta có bảng kết quả sau :

Bảng 3.3: tính sơ bộ chiều dày thành bể tại các điểm



Điểm



θ ( độ )



tính



Mức chất



Áp lực



lỏng (m)



thủy tĩnh



Tổng áp

lực

P(N/m2)



t

( mm )



A



55o



0,384



0,002



1,602



56,544



B



90o



6,670



0,037



1,637



57,720



C



125o



12,956



0,071



1,671



58,897



D



180o



17,63



0,097



1,697



59,772



b). Tính lực dọc trong phần tử vỏ :

Giả sử đã biết chiều dày thành bể chứa là t= 60 ( mm ).

Ta thiết lập được công thức sau để tính lực dọc trong phần tử vỏ :

2π .R (1 − cosθ ).t.γ

2



F1=



F2=



2π .R.sin

θ



2



w2

2 .

2.π .R.sin

θ



( 3.6 )



( 3.7 )



F = F1 +F2



( 3.8 )



Trong đó :

-



W1 là trọng lượng bản thân của bể



-



W2 là trọng lượng các thiết bị phụ trợ



-



F1 là lực dọc theo phương thẳng đứng trong các tấm thép thành bể

sinh ra do trọng lượng bản than phần bên trên điểm tính tốn



-



F2 là lực dọc theo phương thẳng đứng trong các tấm thép thành bể

sinh ra do lực W2



-



Ra là bán kính trung bình của bể chứa Ra = Ri + t/2 ( mm )



-



Ri là bán kính trong của bể ( mm )



-



t là chiều dày thành bể ( mm )



-



θ là góc hợp bởi bán kính tại điểm đang xét và phương thẳng

đứng



-



γ là khối lượng riêng của thép là bể ( T/m3 ) với t

= 60 (mm ) nên Ra = Ri + t/2 = 10960 + 60/2 =

10990 ( mm )



Bảng 3.4: giá trị lực dọc tại các điểm xét.

F1



F2



F



Điểm tính



θ(độ)



(N/mm)



(N/mm)



(N/mm)



A



55o



-32,895



-2,541



-35,436



B



90o



-51,763



-1,705



± 53,468



C



125o



32,895



0.000



32,895



D



180o



0.000



0.000



0.000



c) Tính chiều dày thành bể tại các điểm



Áp dụng công thức ( 3.6 ) đối với điểm A ,B

Áp dụng công thức ( 3.7 ) đối với điểm C



Với C = 2,1 (mm ) ; Ri = 10,96 ( m ) ; s= 161,66 ( N/mm2 )

Ta có bảng kết quả sau :

Bảng 3.5: giá trị chiều dày phần tử vỏ với lực kéo F

Điểm

tính



Tổng áp

θ( độ)



lực

( N/mm2 )



F



t



(N/mm



( mm )



A



55o



1,602



-35,436



56.544



B



90o



1,637



-53,468



57.720



C



125o



1,671



32,895



59.101



D



180o



1,697



0.000



59.772



3.2.2 Tính tốn chiều dày thành bể chịu áp lực ngồi

Theo phần AD-320 TL([2]) ta có trình tự các bước tính như sau:

a). Các bước tính tốn:

Bước 1: Giả thiết 1 giá trị của t và tính bán kính ngồi của bể, tính tốn giá trị

hệ số A theo công thức sau:

A=



0,125

Ro / t



.



Bước 2: Sử dụng giá tri hệ số A trong bước 1 tra theo đồ thị ở chart in Subpart 3

of section II part D cho loại vật liệu tính tốn. Xảy ra hai trường hợp:

A nằm ở bên trái đồ thị thì tính tiếp theo bước 5.

A nằm ở bên phải đồ thị thì chuyển sang bước 3.

Bước 3: Di chuyển đường gióng giá trị của A theo phương đứng cắt với đường

nhiệt độ tại một điểm từ điểm này tiếp tục di chuyển sang phải theo phương ngang đọc

giá trị hệ số B.

Bước 4 : sử dụng giá trị của B trong bước 3 tính áp lực ngồi lớn nhất cho phép

Pa theo cơng thức sau:



Pa = B

R/t .

o



Bước 5 : Khi A nằm ở bên trái, ta có thể sử dụng cơng thức sau để tính Pa:

0,0625.E

Pa = ⊇ R ˆ2 .

⊄ t ↓˜



o



Bước 6 : So sánh gí trị Pa trong bước 4 hoặc 5 với P

Nếu Pa lớn hơn P thi thỏa mãn còn ngược lại thì chòn t khác và tính lại

Trong đó :

- A là hệ số dung tra đồ thị

- B là hệ số

- Pa là áp suất ngoài lớn nhất cho phép ( N/mm2 )

- P là áp suất ngoài thiết kế ( N/mm2 )

- Ro là đường kính ngồi của

bể chứ Ro = Ri + t

- Ri là bán kính trong của bể ( khơng kể chiều dày ăn mòn )

- t là chiều dày thành bể ( mm )

- E là mô đun đàn hồi của vật liệu E =

2,1.105 Mpa b). Tính tốn kiểm tra:

giả sử chọn chiều dày thành bể là : t= 60 mm.

Đường kính ngồi của bể chứa là : Ro= 10960 +60=11020 (mm).

φι



A = 0,125

11020



.60 = 6,81.10



−4



Tra đồ thị chart in Subpart 3 of section II part D ta thấy A nằm bên trái đồ thị



Giá trị áp suất ngoài cho phép lớn nhất là :

Pa =



0,0625.2,1.10

⊇ 11020

ˆ2



˜

⊄ 60 ↓



5



=

0,389



2



(N/mm ).



Giá trị áp suất ngoài thiết kế là : P= 0,1 (N/mm2).

Ta thấy Pa = 0,389(N/mm2) > P = 0,1(N/mm2)

Kết luận : vậy chiều dày thành bể t = 60 ( mm ) đủ để chịu áp suất ngoài thiết kế .



3.2.3 Tính tốn chiều dày thành bể trong điều kiện vận hành ứng suất nén

Theo bảng tính điểm B là điểm chịu ứng suất nén dọc trục lớn nhất. Cho nên ta

đi kiểm tra chiều dày tại B trong điều kiện vận hành ứng suất nén

Theo phần AD-340 (TL[1]) ta có các bước tính tốn như sau :

Giả thiết chiều dày thân bể là : t= 60 mm.

Bán kính ngồi của bể là: Ro= 10,96+0,060= 11,02 (m).

Bước 1: tính hệ số A

A=



0,125

.t

Ro



Bước 2: Từ giá trị của A ta tra theo chart in Subpart 3 of section II part D xảy ra 2

trường hợp

Nếu A nằm phía bên phải của đường đồ thị ,Tra đồ thị được B

Nếu A nằm bên trái của đường đồ thị thì B được tính theo cơng thức :

B=



A.E

2



Bước 3: So sánh giá trị của B với lực dọc tính tốn tại C

Nếu B > F thì thành đủ dày để chống lại ứng suất nén

Giả thiết chiều dày thân bể là : t= 60 mm.



Bán kính ngồi của bể là: Ro= 10,96+0,060= 11,02 (m)

Hệ số A :



A=



0,125



0,125



.t



=

Ro



.0, 06 = 6,81.10

11, 020



−4



Tra đồ thị chart in Subpart 3 of section II part D ta thấy A nằm bên trái đồ thị

nên:

B=



A.E

2



−4



=



6,81.10 .2,1.10



5



2



= 71,5 (N/mm )



Ta thấy B = 71,5 > F = 53,468 (N/mm )

Vậy thành bể đủ chiều dày để chống lại ứng suất nén.

3.2.4. Tính tốn chiều dày thân bể có xét đến tải trọng gió

Tính ứng suất do gió gây ra ở thành bể ( tại điểm ở giữa thành bể )

Tổng tại trọng gió tác dụng lên bể là :

Wg = 164085 (N )

Mơ men gió tác dụng lên bể :

M =

g



⊇ 4RO ˆ

W.

g ℑ

˜

2









1



Ứng suất do gió tác dụng lên thành bể

T =±

g



Mg

Wb



∪ ⊇ R ˆ4 ˘

Với W = 0, 05.R .⊆1− ℑ i ˜ ˙

b 

o

⊄ Ro ↓ ˙˚



3



Trong đó :

- Wg là tổng tải trọng gió (N )

- Tg là ứng suất trong phần tử vỏ ( N/m2 )

- Mg là mơ men do gió tác dụng lên bể ( N.m )

- Ro là bán kính ngồi của bể , Ro = 11,02 ( m )

- Ri là bán kính trong của bể , Ri = 10,96 ( m )

- Wb là mô men chống uốn của tiết diện bể



Thay số ta có :



∪ ⊇

R



4



ˆ˘







⊇ 10,96 ˆ4 ˘



3

i

W

023=.⊆0,1−05.R .⊆1− ℑ ˜ ˙ = 0, 05.11,



˙ = 1,445 ( m3 )





















Ro ↓ ˙



˚



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Tính toán chiều dày thép thân bể

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×