Теплообменного аппарата

Проверим выбранную толщину обечайки рубашки по моментной теории оболочек вращения с учетом краевого эффекта в месте соединения цилиндрической части с конической.

Определяем тип оболочки:

значит оболочка тонкостенная.

Составляем канонические уравнения метода сил

Подставляя в полученную систему уравнений значения угловых перемещений от факторов Р₀ и М₀, а также от давления Р = 0,7 МПа. Из первого уравнения системы имеем Р₀ = 2

Подставляя это выражение во второе уравнение системы, после соответствующих преобразований получим

После подстановки в последнее выражение значений:

, m=0,3

Нм/м

Напряжения на краю цилиндрического корпуса:

точки внутренней поверхности

Так как наибольшими напряжениями являются напряжения в продольном (осевом) направлении , для всех точек внутренней поверхности, то по теории наибольших касательных напряжений сразу видно, что условие прочности

не выполняется. Следовательно, определим новую толщину стенки рубашки, в которой возникает максимальное МПа. Для этого воспользуемся следующим упрощенным методом. Так как согласно мембранной теории оболочек, между напряжением и толщиной стенки оболочки существует линейная зависимость, то новая толщина стенки

Принимаем по ГОСТ 19903-74 = 0,006 м и снова повторяем расчет краевых напряжений в оболочке

значит оболочка тонкостенная.

Пользуясь каноническими выражениями, определяем значения

;

мм

тогда

Напряжения на краю цилиндрической стенки рубашки:

точки внутренней поверхности

точки наружной поверхности

Так как то краевой эффект следует учитывать. Наиболее опасными точками в данном случае являются точки внутренней поверхности края цилиндрической стенки рубашки. По теории наибольших касательных напряжений условие прочности стенки рубашки в опасном сечении

.

т.е. условие прочности выполняется.