Dnisha-raznie

Наиболее распространённой формой днищ в сварных технологических аппаратах, особенно подведомственных Госгортехнадзору, является эллиптическая форма днищ с отбортовкой на цилиндр. Для технологического оборудования применяют днища, изготовляемые по ГОСТ 6533-78 – днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов; ГОСТ 11372-74 – днища эллиптические отбортованные латунные и алюминиевые.

Рациональная форма эллиптических днищ в цилиндрических аппаратах, с точки зрения восприятия давления, и объясняет их широкое применение в аппаратостроении. Прочностные преимущества объясняются тем, что распределение напряжений в них более равномерное, вследствие постепенного и непрерывного изменения радиусов кривизны от центра к краю.

Чаще всего эллиптические днища изготавливаются горячей штамповкой, отбортованные на цилиндр по соответствующим стандартам и нормалям, и, кроме того, вытяжкой на прессах без утонения стенки. Такие днища рекомендуются использовать в сварных и паянных цилиндрических аппаратах горизонтального исполнения независимо от давления, в вертикальных колонных аппаратах под вакуумом или наружным избыточном давлении более 0,07 МПа.

Таким образом, широкое применение в химическом аппаратостроении штампованных из листового проката эллиптических днищ объясняется их прочностными преимуществами вследствие рациональной формой и равномерным распределением напряжения.

Неотъемлемая часть сосуда – днище, полая деталь, сконструированная с учетом среды резервуара, условий эксплуатации, давления и назначения изделия. По форме днища могут быть плоскими, коническими и округлыми, отбортованными и неотбортованными. Отбортованные днища имеют ровные края, что облегчает процесс изготовления технологической емкости и делает производство более безопасным. В зависимости от технологических требований к готовому изделию выпуклое днище может быть полушаровым (гемисферическим), эллиптическим, сферическим, торосфирическим, плоским и коническим.

На днища емкостей и аппаратов действует сила внутреннего избыточного давления, которая приводит к возникновению растягивающего напряжения в металле. Величина растягивающего напряжения зависит от относительной толщины днища и силы внутреннего давления. Поэтому сфера применения плоских днищ ограничена аппаратами диаметром до 1200 мм, предназначенных для эксплуатации при небольших давлениях и сосудами под налив.

Наибольшее распространение получили эллиптические днища, предназначенные для аппаратов, сосудов и емкостей с высоким рабочим давлением. Этот тип днищ востребован при производстве оборудования для фармацевтической, химической и пищевой промышленности. Эллиптические днища изготавливаются из листового металла толщиной 4-100 мм, диаметр изделий варьирует от 133 до 4500 мм. Криволинейная часть днища в меридиональном сечении имеет форму половины эллипса. Днища диаметром до 2000 мм изготавливаются методом штамповки, для изделий больших диаметров применяется фланжирование с последующей сваркой.
По форме и размерам к эллиптическим днищам приближаются торосферические. На меридиональном сечении сферических днищ выделяют три части: центральную, переходную и цилиндрическую. Центральная выпуклая часть меридионального сечения криволинейной части сферического днища описана большим радиусом R, переходная часть представляет собой дугу окружности малого радиуса r. Этот тип днищ широко применяется при производстве баков для пищевой и фармацевтической промышленности, предназначенных для работы под давлением до 5-6 бар. Для изготовления торосферических днищ применяются методы холодной штамповки и фланжирования. Изделия диаметром до 2000 мм изготавливаются методом штамповки, свыше 2000 мм – исключительно холодным фланжированием.
Для аппаратов и емкостей, рассчитанных на высокое давление, применяются гемисферические (полушаровые) днища с меридиональным сечением в виде полукруга. Для изготовления гемисферических днищ обычно применяются штамповка и сварка. Путем штамповки из листового металла получают сферический сегмент с боковыми секторами (лепестками). Затем лепестки соединяются сварными швами, расположенными только по меридиональному и круговому сечению. Если конструкция предусматривает наличие кольцевых поясов, их сварные меридиональные швы располагают относительно друг друга на расстоянии, превышающем трехкратную толщину стенки днища, но не ближе, чем в 100 мм. Днища большого диаметра производятся методом фланжирования с последующей сваркой лепестков, количество которых определяется в зависимости от размеров днища.
Наиболее распространенный тип конических днищ — отбортованные, угол при вершине конуса 2а = 90°. Конические днища диаметром свыше 1200 мм обычно состоят из двух частей: конической и отбортованной кольцевой. При изготовлении днищ большого диаметра кольцевую часть сваривают из штампованных лепестков.