Calculadora Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente

✖La presión interna en el recipiente es una medida de cómo cambia la energía interna de un sistema cuando se expande o contrae a temperatura constante.ⓘ Presión interna en el recipiente [p]			+10% -10%
✖El diámetro interno de Shell es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interna del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.ⓘ Diámetro interno de Shell [D_i]			+10% -10%
✖El grosor del caparazón es la distancia a través del caparazón.ⓘ Grosor de la cáscara [t]			+10% -10%
✖La eficiencia conjunta para Shell se refiere a la efectividad de la unión entre dos secciones adyacentes de una carcasa cilíndrica, como en un recipiente a presión o un tanque de almacenamiento.ⓘ Eficiencia conjunta para Shell [J]			+10% -10%
✖La presión de la camisa de diseño se refiere a un tipo de recipiente a presión diseñado para soportar altas presiones y temperaturas, que generalmente se usa para contener gases o líquidos en condiciones extremas.ⓘ Presión de la chaqueta de diseño [p_j]			+10% -10%
✖El diámetro interno de la media bobina es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interna del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.ⓘ Diámetro interno de media bobina [d_i]			+10% -10%
✖La diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa es la diferencia en las intensidades de presión en dos puntos diferentes de un líquido.ⓘ Diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa [Δp]			+10% -10%
✖El diámetro exterior de la media bobina es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interior del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.ⓘ Diámetro exterior de media bobina [d_o]			+10% -10%

✖La fórmula del esfuerzo axial total en el recipiente se define como el resultado de una fuerza que actúa perpendicular a un área de un recipiente, provocando la extensión o compresión del recipiente.ⓘ Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente [f_as]

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Fórmula

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Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente

Fórmula

`"f"_{"as"} = (("p"*"D"_{"i"})/(4*"t"*"J"))+(("p"_{"j"}*"d"_{"i"})/(2*"t"*"J"))+(2*"Δp"*("d"_{"o"})^(2))/(3*"t"^(2))`

Ejemplo

`"1.188542N/mm²"=(("0.52N/mm²"*"1500mm")/(4*"200mm"*"0.85"))+(("0.105N/mm²"*"54mm")/(2*"200mm"*"0.85"))+(2*"0.4N/mm²"*("61mm")^(2))/(3*("200mm")^(2))`

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Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Estrés axial total = ((Presión interna en el recipiente*Diámetro interno de Shell)/(4*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))+((Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/(2*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))+(2*Diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa*(Diámetro exterior de media bobina)^(2))/(3*Grosor de la cáscara^(2))
f_as = ((p*D_i)/(4*t*J))+((p_j*d_i)/(2*t*J))+(2*Δp*(d_o)^(2))/(3*t^(2))
Esta fórmula usa 9 Variables

Variables utilizadas

Estrés axial total - (Medido en Newton por milímetro cuadrado) - La fórmula del esfuerzo axial total en el recipiente se define como el resultado de una fuerza que actúa perpendicular a un área de un recipiente, provocando la extensión o compresión del recipiente.
Presión interna en el recipiente - (Medido en Newton/Milímetro cuadrado) - La presión interna en el recipiente es una medida de cómo cambia la energía interna de un sistema cuando se expande o contrae a temperatura constante.
Diámetro interno de Shell - (Medido en Milímetro) - El diámetro interno de Shell es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interna del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.
Grosor de la cáscara - (Medido en Milímetro) - El grosor del caparazón es la distancia a través del caparazón.
Eficiencia conjunta para Shell - La eficiencia conjunta para Shell se refiere a la efectividad de la unión entre dos secciones adyacentes de una carcasa cilíndrica, como en un recipiente a presión o un tanque de almacenamiento.
Presión de la chaqueta de diseño - (Medido en Newton/Milímetro cuadrado) - La presión de la camisa de diseño se refiere a un tipo de recipiente a presión diseñado para soportar altas presiones y temperaturas, que generalmente se usa para contener gases o líquidos en condiciones extremas.
Diámetro interno de media bobina - (Medido en Milímetro) - El diámetro interno de la media bobina es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interna del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.
Diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa - (Medido en Newton/Milímetro cuadrado) - La diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa es la diferencia en las intensidades de presión en dos puntos diferentes de un líquido.
Diámetro exterior de media bobina - (Medido en Milímetro) - El diámetro exterior de la media bobina es una medida de la distancia de una línea recta desde un punto en la pared interior del objeto, a través de su centro, hasta un punto opuesto también en el interior.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Presión interna en el recipiente: 0.52 Newton/Milímetro cuadrado --> 0.52 Newton/Milímetro cuadrado No se requiere conversión
Diámetro interno de Shell: 1500 Milímetro --> 1500 Milímetro No se requiere conversión
Grosor de la cáscara: 200 Milímetro --> 200 Milímetro No se requiere conversión
Eficiencia conjunta para Shell: 0.85 --> No se requiere conversión
Presión de la chaqueta de diseño: 0.105 Newton/Milímetro cuadrado --> 0.105 Newton/Milímetro cuadrado No se requiere conversión
Diámetro interno de media bobina: 54 Milímetro --> 54 Milímetro No se requiere conversión
Diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa: 0.4 Newton/Milímetro cuadrado --> 0.4 Newton/Milímetro cuadrado No se requiere conversión
Diámetro exterior de media bobina: 61 Milímetro --> 61 Milímetro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

f_as = ((p*D_i)/(4*t*J))+((p_j*d_i)/(2*t*J))+(2*Δp*(d_o)^(2))/(3*t^(2)) --> ((0.52*1500)/(4*200*0.85))+((0.105*54)/(2*200*0.85))+(2*0.4*(61)^(2))/(3*200^(2))

Evaluar ... ...

f_as = 1.18854196078431

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1188541.96078431 Pascal -->1.18854196078431 Newton por milímetro cuadrado (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

1.18854196078431 ≈ 1.188542 Newton por milímetro cuadrado <-- Estrés axial total

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por hoja

Facultad de Ingeniería Thadomal Shahani (Tsec), Bombay

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Verificada por Prerana Bakli

Universidad de Hawái en Mānoa (UH Manoa), Hawái, Estados Unidos

¡Prerana Bakli ha verificado esta calculadora y 1600+ más calculadoras!

< 21 Recipiente de reacción encamisado Calculadoras

Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente

Vamos Estrés axial total = ((Presión interna en el recipiente*Diámetro interno de Shell)/(4*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))+((Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/(2*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))+(2*Diferencia máxima entre la presión de la bobina y la carcasa*(Diámetro exterior de media bobina)^(2))/(3*Grosor de la cáscara^(2))

Esfuerzo equivalente máximo en la unión con Shell

Vamos Esfuerzo equivalente máximo en la unión con Shell = (sqrt((Estrés axial total)^(2)+(Estrés total del aro)^(2)+(Esfuerzo circular máximo en bobina en la unión con Shell)^(2)-((Estrés axial total*Estrés total del aro)+(Estrés axial total*Esfuerzo circular máximo en bobina en la unión con Shell)+(Esfuerzo circular máximo en bobina en la unión con Shell*Estrés total del aro))))

Estrés total del aro en Shell

Vamos Estrés total del aro = (Carcasa de presión de diseño*Diámetro interno de Shell)/(2*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell)+(Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/((4*Grosor de la chaqueta de media bobina*Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina)+(2.5*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))

Momento combinado de inercia de la carcasa y el refuerzo por unidad de longitud

Vamos Momento de inercia combinado de Shell y rigidizador = (Diámetro exterior de la carcasa del recipiente^(2)*Longitud efectiva entre rigidizadores*(Grosor de la carcasa para recipiente de reacción con gato+Área de la sección transversal del anillo de refuerzo/Longitud efectiva entre rigidizadores)*Tensión admisible para el material de la cubierta)/(12*Recipiente de reacción con camisa de módulo de elasticidad)

Grosor de la carcasa para presión externa crítica

Vamos Presión externa crítica = (2.42*Recipiente de reacción con camisa de módulo de elasticidad)/(1-(Relación venenosa)^(2))^(3/4)*((Espesor del recipiente/Diámetro exterior de la carcasa del recipiente)^(5/2)/((Longitud de la concha/Diámetro exterior de la carcasa del recipiente)-0.45*(Espesor del recipiente/Diámetro exterior de la carcasa del recipiente)^(1/2)))

Profundidad de la cabeza torispérica

Vamos Profundidad de la cabeza = Radio de corona para recipiente de reacción encamisado-sqrt((Radio de corona para recipiente de reacción encamisado-Diámetro exterior de la carcasa del recipiente/2)*(Radio de corona para recipiente de reacción encamisado+Diámetro exterior de la carcasa del recipiente/2-2*Radio de nudillo))

Esfuerzo axial máximo en bobina en la unión con Shell

Vamos Esfuerzo axial máximo en la bobina en la unión = (Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/((4*Grosor de la chaqueta de media bobina*Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina)+(2.5*Grosor de la cáscara*Eficiencia conjunta para Shell))

Grosor de la cabeza cóncava

Vamos Grosor de la cabeza cóncava = ((Presión interna en el recipiente*Radio de corona para recipiente de reacción encamisado*Factor de intensificación del estrés)/(2*Tensión admisible para el material de la cubierta*Eficiencia conjunta para Shell))+Tolerancia de corrosión

Diseño del espesor de la carcasa sometido a presión interna

Vamos Grosor de la carcasa para recipiente de reacción con gato = (Presión interna en el recipiente*Diámetro interno de Shell)/((2*Tensión admisible para el material de la cubierta*Eficiencia conjunta para Shell)-(Presión interna en el recipiente))+Tolerancia de corrosión

Espesor de la cabeza inferior sujeta a presión

Vamos Grosor de la cabeza = 4.4*Radio de corona para recipiente de reacción encamisado*(3*(1-(Relación venenosa)^(2)))^(1/4)*sqrt(Presión interna en el recipiente/(2*Recipiente de reacción con camisa de módulo de elasticidad))

Grosor de la chaqueta de media bobina

Vamos Grosor de la chaqueta de media bobina = (Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/((2*Tensión admisible para el material de la cubierta*Eficiencia conjunta para Shell))+Tolerancia de corrosión

Grosor de la cubierta de la chaqueta para presión interna

Vamos Espesor requerido de la chaqueta = (Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de Shell)/((2*Tensión admisible para el material de la cubierta*Eficiencia conjunta para Shell)-Presión de la chaqueta de diseño)

Espesor de la cubierta del canal

Vamos Grosor de la pared del canal = Longitud de diseño de la sección del canal*(sqrt((0.12*Presión de la chaqueta de diseño)/(Tensión admisible para el material de la cubierta)))+Tolerancia de corrosión

Esfuerzo circular máximo en bobina en la unión con Shell

Vamos Esfuerzo circular máximo en bobina en la unión con Shell = (Presión de la chaqueta de diseño*Diámetro interno de media bobina)/(2*Grosor de la chaqueta de media bobina*Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina)

Espesor de la pared del recipiente para chaqueta tipo canal

Vamos Espesor del recipiente = Longitud de diseño de la sección del canal*sqrt((0.167*Presión de la chaqueta de diseño)/(Tensión admisible para el material de la cubierta))+Tolerancia de corrosión

Espesor de placa requerido para chaqueta con hoyuelos

Vamos Espesor requerido de la chaqueta de hoyuelos = Paso máximo entre líneas centrales de soldadura por vapor*sqrt(Presión de la chaqueta de diseño/(3*Tensión admisible para el material de la cubierta))

Espesor requerido para miembro de cierre de cubierta con ancho de cubierta

Vamos Espesor requerido para miembro de cierre de chaqueta = 0.886*Ancho de la chaqueta*sqrt(Presión de la chaqueta de diseño/Tensión admisible para el material de la cubierta)

Longitud de Shell bajo momento combinado de inercia

Vamos Longitud de la concha = 1.1*sqrt(Diámetro exterior de la carcasa del recipiente*Espesor del recipiente)

Longitud de Shell para chaqueta

Vamos Longitud de Shell para chaqueta = Longitud de la chaqueta lateral recta+1/3*Profundidad de la cabeza

Área de la sección transversal del anillo de refuerzo

Vamos Área de la sección transversal del anillo de refuerzo = Ancho del refuerzo*Espesor del refuerzo

Ancho de la chaqueta

Vamos Ancho de la chaqueta = (Diámetro interior de la chaqueta-Diámetro exterior del recipiente)/2

Esfuerzo axial total en la carcasa del recipiente Fórmula

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