Резервуары с постоянной толщиной стенки
Толщина боковых стенок резервуаров ограничивается минимальным значением δ0 из условия устойчивости, т.е. недопущения самопроизвольного смятия стенок пустого резервуара. Эта минимальная толщина равна 4 мм. Если размеры резервуара таковы, что в заполненном состоянии напряжения у нижней кромки резервуара не превышают допустимых для листов металла с минимальной толщиной δ0, то такие резервуары сооружают с постоянной толщиной стенки.
В объем металла VM, необходимого для строительства резервуара, входят:
— объем металла днища и кровли
Vd,K,=π · R2 · (δd+δK)= π ·R2 · λ,
где λ = δд + δК; δд и δК - толщины листов днища и кровли;
— объем металла боковых стенок резервуара
Vб=2 · π · R ·H · δ0.
Тогда VM= π · R2 · λ + 2 · π · R · H · δ0 /
Так как
(9.1)
где V = π · R2 · H, то
Минимальный объем металла, затрачиваемого на резерву, ар, найдем из условия dVM /dH = 0
после преобразований получаем
(9.3)
Сопоставляя (9.3) и (9.2), видим, что левая часть уравнения — это объем металла днища и кровли, а правая — половина объема металла боковых стенок резервуара. Следовательно, резервуар с постоянной толщиной стенки имеет наименьший объем металла, когда объем металла днища и кровли в два раза меньше объема металла стенок.
Из уравнения (9.3) находим оптимальную по затрате металла высоту резервуара
(9.5)
Подставим в (9.1) значения Н и R из (9.4) и (9.5), получим объем металла в резервуаре с оптимальными параметрами
Условие прочности для вертикальных тонкостенных цилиндрических сосудов на основании уравнения Лапласа
где а = [σ]/(р · g); р — плотность продукта; g - ускорение свободного падения; [σ] - допускаемое напряжение материала стенок.
Подставив в (9.6) значения Н и R из (9.4) и (9.5), получим
(9.7)
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 896;