Опоры горизонтальных аппаратов

Простейшим типов опор для горизонтальных аппаратов является кирпичные или бетонные кладки. Такие опоры применяются преимущественно для хранилищ. Чаще, однако, цилиндрические аппараты снабжаются приварными лапами или кладутся на чугунные литые или сварные опоры. Уменьшая напряжения изгиба в стенке аппаратов по сравнениюс лапами, эти опоры изолируют фундамент от аппарата, стенки которого могут быть горячими. Для того чтобы уменьшить напряжения изгиба в стенках, угол дуги опирания обечайки об опору горизонтальных аппаратов желательно делать не менее 120°.

Технологические аппараты от нагревания удлиняются. Для уменьшения температурных напряжений в аппаратах, нагреваемые во время работы, одну опору делают неподвижной, а другие – подвижными, обеспечивающими свободное перемещение аппарата относительно несущей конструкции. Подвижные опоры бывют скользящие или катучие. Скользящие опоры состоят из башмака опирающегося на опорную плиту, который может скользя перемещаться по ней. Более совершенны катучие опоры, имеющие ролики или катки, помещённые между опорой аппарата и опорной плитой неущей конструкции.

Есть несколько типов седловидных опор, из них мы рассмотрим два, получивших наибольшее распространение.

Опоры типа I (седловидные) размещаются снизу аппарата и могут быть отъемные (левая сторона) или жестко соединенными с аппаратом (правая сторона).

1

Опоры типа 2 размещаются с боков аппарата и жестко соеденены с ними.

Количество опор типа 1 и парных опор типа 2 на аппарате может быть 2; 3 и болеее в зависимости от длины аппарата.

Опоры типа 2 рекомендуется применять для аппаратов, имеющихотношение толщины стенки к диаметру (s – C_К) / D >0.02, причём при (s – C_К) / D ≥ 0,04 – без подкладок.

При применении объемных опор на одном из концевых опор аппарат закрепляется неподвижно, а на других должно быть обеспечено относительное перемещение аппарата вдоль оси при возможных температурных удлинениях его. Для этой цели в лапках на корпусе аппарата, с помощью которых аппарат крепится болтами к опоре, предусматриваются овальные отверстия. Все опоры в этом случае жестко соеденены с фундаментом.

При неотъемных опорах одна из опор жестко закрепляется с фундаментом, остальные же должны иметь свободное перемещение относительно фундамента.Это достигается установкой под опоры стальных плит, допускающие скольжение под ним опор. Для уменьшения трения между плитой и опорой устанавливаются цилиндрические катки (1; 2 и больше в зависимости от нагрузки).

Расчет горизонтальных опор по ГОСТ 26202 – 84

При установки горизонтального цилиндрического аппарата на опоры в местах опор на корпус аппарата действуют сосредоточенные нагрузки, благодаря которым имеется опасность местной потери устойчивости корпуса. Поэтому число опор в аппарате должно быть выбрано таким образом, чтобы была обеспечена достаточная прочность и устойчивость корпуса.

Расчет корпуса аппарата на изгиб от силы тяжести производится как расчет балки кольцевого сечения постоянного сечения и жесткости, лежащей на двух, трех и более опорах, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой. Наиболее частым в практике технологического аппаратостроения являются случаи установки горизонтальных цилиндрических аппаратов на двух и трех опорах. Составим расчетные схемы таких аппаратов:

В качестве основной расчетной схемы для определения опорных усилий, моментов и поперечных усилий принимают балку кольцевого сечения, шарнирно опорную в местах расположения опор.

Распределенная нагрузка действующая на эквивалентный сосуд – балку определяется по формуле:

а момент

Опорные усилия

где - коэффициент определяемый по специальным графикам; для n=2 =1; n - число опор.

Изгибающие моменты следует определить в сечениях обечайки над опорами. между опорами, где они имеют наибольшие значение при

n = 2 -

n

Максимальный момент между опорами i и j для случая n = 2

.

Поперечное усилие в сечении оболочки над i-ой опорой для n = 2

Проверка несущей способности обечайки в сечении между опорами определяется для случая n = 2 и сосуд, работающий под внутренним давлением из условия прочности:

- коэфициент учитывающий частичное заполнение жидкостью.

Условие устойчивости:

Для аппаратов, работающие под дейстием наружной нагрузки (давлении), корпус следует проверять на устойчивость от совместного дейсвия давления и изгиба.