Критический диаметр цилиндрической стенки

КРИТИЧЕСКИЙ ДИАМЕТР ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СТЕНКИ [c.40]

Значение критического давления определяют по формулам,, приведенным в справочной литературе. Для множества случаев, встречающихся на практике, критическое давление можно определить по графику (рис. 111-3), построенному для цилиндрических аппаратов из стали с модулем упругости = 2,1-10 МН/м . Соответствующую кривую на графике находят по отношению расчетной толщины стенки аппарата 5 к его наружному диаметру 0 1, затем задаются отношением расстояния между кольцами жесткости на аппарате I к наружному диаметру аппарата Ок, и на оси ординат получают значение критического давления. [c.53]

Критическое давление зависит от геометрической формы и размеров аппарата, а также от механических свойств конструкционного материала. Опасность потери устойчивости (вдавливания стенки) обечаек, работающих под наружным избыточны давлением, тем больше, чем больше отклонение от правильной цилиндрической формы и чем больше длина обечайки. В тех случаях, когда длина обечайки превосходит ее диаметр в 5 раз, ее укрепляют кольцами жесткости, которые устанавливают на расстоянии друг от друга 0,1 )в — 5/)в, причем чем больше диаметр аппарата, тем, меньше это расстояние. [c.46]

Для тонкостенных сосудов вместо наружного диаметра практически можно принимать внутренний Оъ-Явление нарушения устойчивости формы может происходить при напряжениях, меньших предела текучести металла стенки, но когда внешнее давление достигает определенной критической величины. Величина критического давления Ркр зависит от геометрической формы, размеров аппарата и механических свойств материала его стенок. Явление потери устойчивости формы цилиндра аналогично явлению потери устойчивости при продольном изгибе стержней. Следует отметить, что оно но своей сущности не является следствием таких факторов, как неточность изготовления или неоднородность материала стенок. Так, нанример, цилиндр с идеальной формой и абсолютно однородным материалом стенок обязательно сомнется, если внешнее давление достигнет критического значения. Однако первоначальные отклонения от цилиндрической формы, являющиеся следствием неточности изготовления, могут оказать влияние на прочность и устойчивость аппарата и накладывают повышенные требования к выбору запасов прочности и устойчивости. [c.50]

Если обрыв цепи на стенке протекает достаточно эффективно (е 1), то вблизи нижнего предела по давлению обрыв цепей лимитируется диффузией активных центров к поверхности. Критическое условие зависит в (таких случаях от конкуренции двух процессов эффективного столкновения активного центра с реагентом с последующим разветвлением цепи и столкновения активного центра со стенкой с обрывом цепи. При этом возникает градиент концентрации активных центров по сечению реактора чем ближе к поверхности, тем меньше концентрация активных центров. Строгое решение этой задачи можно получить в рамках диффузионного уравнения. Для случая цилиндрического реактора решение такого уравнения приводит к выражению р = 23Ш 2, где <1 - диаметр сосуда. Поскольку в газе коэффициент диффузии В = то критическое условие [c.422]

Для высоких аппаратов небольшого диаметра существует опасность потери устойчивости формы в наиболее сжатой зоне аппарата или его цилиндрической опорной части под совместным действием максимального собственного веса и ветрового момента. Устойчивость формы будет сохранена, если максимальное сжимающее напряжение Осш в стенке аппарата или его цилиндрической опоры будет меньше критического напряжения Окр [c.92]

Для высоких аппаратов небольшого диаметра существует опасность потери устойчивости формы в наиболее сжатой зоне аппарата или в его цилиндрической опорной части под совместным действием максимального собственного веса и ветрового момента. Устойчивость формы будет сохранена, если максимальное сжимающее напряжение асж в стенке аппарата или в его цилиндрической опоре будет меньше критического напряжения UKP, т. е. асж< (Ткр (где Сткр — напряжение, при котором цилиндрическая стенка Меряет форму). [c.85]

Наиболее тщательный опыт, который был сделан на этой модели проводимости для теплового взрыва, можно найти в работе Ванпэ [14] по взрыву смесей HjO + О2. Он применил калиброванную нить из 10%-ного сплава Rh — Pt диаметром 20 мк (помещенную в кварцевую муфту диаметром 50 мк), подвешенную в центре цилиндрического сосуда для того, чтобы непосредственно измерить температуру реакции в течение периода индукции, предшествующего взрыву. Благодаря использованию Не и Аг в качестве инертных газов и сосудов различного диаметра ему удалось проверить зависимость критических взрывных пределов от размера сосуда и теплопроводности газовой смеси. Кроме того, Ванпэ смог проверить максимальную предварительно вычисленную температуру в центре сосуда вплоть до взрыва, а также значение 0 2 [см. уравнение (XIV.3.12)] (критический взрывной параметр для цилиндрических сосудов). Наконец, с помощью высокоскоростной фоторегистрации он непосредственно показал, что взрывы в этой системе начинаются в центре, в наиболее горячей области , и распространяются к стенкам. [c.381]

Большой интерес представляют результаты исследований, проведенных в диффузионной камере, по определению критического пересыщения метилового и этилового спиртов, воды и гексана Камера состоит из двух цилиндрических медных плит толщиной 2,5 см (днища и крышки) и стеклянного кольца, служащего боковой стенкой камеры. На нижней плите диаметром 50 см находится испаряемая жидкость, ее температура поддерживается на заданном уровне системой обогревателей. Верхняя плита диаметром 45 см непрерывно охлаждается циркулирующим раствором. Внутренняя поверхность плиты имеет наклон 1°, что обеспечивает стекание конденсирующейся на этой поверхности жидкости к стенкам камеры, а затем по ним на дно. [c.140]

Следует определять возникающее под влиянием равномерно рас пределенной нагрузки сжимающее напряжение в поперечных сечениях и критическое нанряжение, ири котором происходит местная потеря устойчивости, т. е. образование складок, вмятин в сжатой зоне. Следует также проверять устойчивость цилиндрической стенки против сосредоточенных нагрузок в местах опор. Поэтому важно установить оптимальные параметры — соотношение расстояния между опорами, жесткостью поперечного сечения аппарата и его диаметром. Определение или проверка этих параметров составляет [c.303]

В ноябре 1987 г. при остановке технологической линии произошло лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления. В момент, предшествовавший разрушению, поток среды в межтрубном пространстве аппарата отсутствовал, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего, жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он был рассчитан на эксплуатацию в некоррозионной среде под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части — под давлением 3,8 МПа при температуре минус 18°С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре минус 36 С. Исследования показали, что зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этано-вой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и по достижении критической длины (200 мм) произошел переход к лавинообразному разрушению с разветвлением трещины [c.50]

В стенках труб, работающих под внешним давлением, возникают напряжения сл<атия, под действием которых при несовершенстве первоначальной цилиндрической формы создаются напряжения изгиба. В результате этого при определенных геометрических параметрах и внешних силовых нагрузках возможна потеря устойчивости цилиндрической формы труб с образованием вмятин и выпучин. Потеря устойчивости формы происходит и при работе труб, подверженных сжатию и изгибу. Поэтому для таких труб решение вопроса о их надежности сводится не только к определению размеров труб из условия недопустимости текучести металла, но и к обеспечению их достаточной устойчивости (жесткости). Минимальные по величине напряжения и силовые нагрузки (давление или осевая сила), под действием которых нарушается первоначальная форма, принято называть критическими. Первоначально устойчивая труба, предназначенная для работы в коррозионной среде, при постоянных по времени внешнем давлении или продольной сжимающей силе может потерять устойчивость формы в процессе эксплуатации в результате постепенного уменьшения (из-за коррозии) отношения начальной толщины стенки к диаметру. Долговечность трубы в основном зависит от коррозионной активности среды, величины критических напряжений (Ткр и коэффициента запаса устойчивости Пу = = (Ткр/(1о (где (То — начальное напряжение). Величина критического напряжения Сткр, при котором возможна потеря устойчивости формы сосуда, определяется экспериментально или аналитически на основе методов теории упругости. [c.33]

Лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления, произошло в ноябре 1987 г., при остановке технологической линии. В момент, предшествующий разрушению, потока среды в межтрубном пространстве аппарата не было, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он рассчитан на эксплуатацию с некоррозионной средой под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части 3,8 МПа при температуре -18 °С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре -36 °С. На основании анализа результатов исследований установлено следующее. Зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса теплообменника, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этановой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и при достижении критической длины (200 мм) произошел переход в лавинообразное разрушение с разветвлением трещины по трем направлениям вдоль шва и в обе стороны поперек оси шва по основному металлу. Химический состав и механические свойства основного металла 09Г2С корпуса теплообменника в основном соответствовали требованиям НД. Температура перехода материала днища (Т50) в хрупкое состояние по данным серийных испытаний составила -20 °С. Для материала обечайки она составляет от О до -20 °С. При температуре -40 °С вязкая составляющая в изломе отсутствовала. Механические свойства металла швов и сварных соединений отвечали требованиям, предъявляемым НД к качеству сварных соединений сосудов и аппаратов. [c.51]

Влияние скорости и обогреваемого диаметра на кризис кипения исследовали также на цилиндрических трубах при кипении недогретой воды [91]. На рис. 33 приведены результаты 60 экспериментов по кризису кипения на цилиндрических трубах с внешним диаметром 3,17 мм и толш,иной стенки 2,54 мм из нержавеюш,ей стали 347. Кривые, построенные по этим данным, показывают, что критический тепловой поток изменяется почти линейно в зависимости от недогрева, за исключением высоких скоростей (здесь сказывается небольшое влияние недогрева в диапазоне 11—17° С).Такая закономерность наблюдается всюду, кроме инверсии положительного эффекта скорости в диапазоне от 0,61 до 1,83 м/сек. Причина аномально низких значений, полученных при скорости 1,45 м/сек и высоком недогреве, неизвестна, но она может быть вызвана изменением режима потока при скоростях между 0,61 и 1,83 м/сек, которые нельзя было обнаружить методами, использованными в этих исследованиях. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология