ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы расчета механической прочности аппаратов Расчет цилиндрических корпусов аппаратов высокого давления из "Техника высоких давлений в химии" Сосуды высокого давления с корпусами, обмота1ННыми лентой, имеют ряд рассматриваемых ниже преимуществ перед аппаратами со сплошными стенками и, кроме того, не требуют для своего изготовления специального оборудования, что обеспечивает еще большее распространение их в дальнейшем. [c.391] Изготовление сосудов. Исходным материалом для изготовления аппаратов служат тонкостенные трубы и стальная лента, не считая крышек, болтов и т. д. [c.391] Трубы имеют нормальную толщину 20 мм и выше, но были испытаны образцы толщиной до б мм. Меньшие толщины обычно принимают для экономии высоколегированных сталей у труб, стойких против коррозии. При диаметрах менее 800 мм применяют обычные бесшовные трубы, сваренные встык, если длина их недостаточна. Для больших диаметров трубы сваривают из листовой стали. [c.391] Сталь термически обрабатывается и имеет при 350° предел текучести 20 кг/мм для аппаратов, работающих при 325 ат, и 27 кг1мм — при 700 ат. В зависимости от предела прочности, который при нормальной температуре равен 55—65 кг1мм , сталь имеет удлинение 85 = 20—17%. [c.391] Лента имеет размеры 5 X 50 или 8 X 80 лiлi в соответствии с размерами аппарата и давлением, при котором он работает. Если рабочая температура стенок не превышает 200°, ленту выполняют из углеродистой стали ( 0,20% С), имеющей предел текучести 36 кг/мм . Для горячих сосудов с температурой стенок до 350° (рис. 178) применяют хромомолибденовую сталь, содержащую 0,15% С 1% Сг 0,5% Мо, с пределом текучести при 350° около 34 кг/мм . Эту сталь заменяют иногда менее дефицитной марганцовованадиевой сталью, имеющей при 350° меньший предел текучести. [c.391] Токарный станок, на котором обматывают сосуды, берется нормального типа, применяющегося для обработки кованных корпусов тех же размеров. На суппорте станка размещают большой барабан с лентой, направляющее устройство с роликом, прижимающим ленту, и приспособление для ее нагрева и охлаждения. [c.391] Вначале внутреннюю трубу удлиняют приваркой по концам двух отрезков труб, необходимых для закрепления ее на станке и для приварки концов наматываемой ленты (на конечной стадии изготовления корпуса эти части отрезаются). Затем трубу устанавливают на токарный станок и по всей длине протачивают спиральные канавки, в которые должны войти выступы наматываемой ленты. [c.392] Таким образом создается хорошее осевое сцепление между трубой и лентой. [c.392] При тонкостенных трубах их вначале заполняют цементом, чтобы создать жесткость, необходимую для обработки на станке. Внутреннее охлаждение при намотке ленты в этом случае невозможно. [c.392] Лента поставляется на барабанах различной формы и не всегда имеет достаточную длину. Она навивается на барабан диаметром два метра, установленный на токарном станке, и сваривается встык контактной сваркой, чтобы иметь размер, достаточный для намотки одного ряда ленты по всей длине трубы. [c.392] Лента идет между направляющими роликами под профильный ролик, прижимающий ее к трубе, и приваривается к концу последней. Верхние направляющие ролики служат также для подвода электрического тока, нагревающего ленту при движении ее к трубе. Вторым контактом является прижимающий ролик. Для нагрева требуется электрический ток силою от 4000 до 6000 а при напряжении 30—40 в. Нагревается участок ленты длиной около 0,5 м. Выделяющегося тепла достаточно, чтобы лента достигала трубы при температуре 800—900°. Профильный ролик имеет диаметр 150 мм и прижимает ленту к корпусу с силой в 1000 кг. Подобный ролик помещается с диаметрально противоположной стороны трубы, чем предотвращают деформацию последней. [c.392] Прижатая лента непосредственно за роликом обдувается сжатым воздухом, поступающим через сопла, а еще через 5—6 оборотов окончательно охлаждается струйками воды. Последнее охлаждение более интенсивно у труб, заполненных цементом. Намотка производится со скоростью около 4,5 м1мин. [c.392] После намотки первого слоя конец ленты приваривается к трубе и суппорт возвращается обратно для наложения следующего слоя. Лента приваривается к первому слою на расстоянии 75—100 мiм от места его приварки к корпусу, причем она должна перекрывать стыки нижнего слоя на /з своей ширины. Этим обеспечивается достаточная прочность корпуса в продольном направлении. Второй и последующий слои накладываются так же, как и первый. [c.392] Конструкция фланцев и способы их укрепления были рассмотрены на рис. 92, V. [c.392] Преимущества, которые дают правильно спроектированные и изготовленные по этому методу аппараты, очевидны, однако не все они в должной мере использованы в выполненных конструкциях. [c.393] Испытания, проведенные над обмотанными лентой сосудами, показали, что они противостоят давлению в 1,4 раза большему, чем цельнокованные аппараты тех же размеров. [c.394] Осевая прочность обмотанных лентой корпусов по сравнению с цельнокованными. [c.394] У—цельнокованный корпус (радиальная дефор мация) 2—гладкая лента лента с 2 канавками, отоженная при 703 лента с 2 канавками 5—лента с 3 канавками. [c.394] Кривые, показывающие радиальные и осевые деформации, которые возникают под действием давления у обмотанных и цельнокованных корпусов, представлены на рис. 179 и 180. Испытания производились с лентами разнообразного профиля с целью выяснить его влияние на продольную деформацию. Одновременно было установлено, что при неизмеЕШых габаритах корпуса утонь-шение внутренней трубы уменьшает радиальную деформацию и увеличивает осевую. [c.394] Нагрев и быстрое охлаждение ленты при ее намотке существенно повышают предел прочности стали, но из предосторожности это обстоятельство не учитывалось в проектах. [c.395] Вернуться к основной статье