Calculadora Estrés total del aro en Shell

✖La presión de diseño del armazón se refiere a la presión máxima permitida que el armazón puede soportar sin experimentar una deformación o falla permanente.ⓘ Carcasa de presión de diseño [p_shell]			+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%
✖El grosor de la cubierta de media bobina se puede determinar considerando el coeficiente de transferencia de calor, el área superficial de la bobina y la diferencia de temperatura.ⓘ Grosor de la chaqueta de media bobina [t_coil]			+10% -10%
✖El factor de eficiencia de unión de soldadura para bobina es una medida de la resistencia de la soldadura en relación con la resistencia del metal base.ⓘ Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina [J_coil]			+10% -10%

✖La fórmula de tensión circunferencial total en la carcasa se define como la tensión alrededor de la circunferencia de la carcasa debido a un gradiente de presión.ⓘ Estrés total del aro en Shell [f_cs]

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Fórmula

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Estrés total del aro en Shell

Fórmula

`"f"_{"cs"} = ("p"_{"shell"}*"D"_{"i"})/(2*"t"*"J")+("p"_{"j"}*"d"_{"i"})/((4*"t"_{"coil"}*"J"_{"coil"})+(2.5*"t"*"J"))`

Ejemplo

`"2.703724N/mm²"=("0.61N/mm²"*"1500mm")/(2*"200mm"*"0.85")+("0.105N/mm²"*"54mm")/((4*"11.2mm"*"0.6")+(2.5*"200mm"*"0.85"))`

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Estrés total del aro en Shell Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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))
f_cs = (p_shell*D_i)/(2*t*J)+(p_j*d_i)/((4*t_coil*J_coil)+(2.5*t*J))
Esta fórmula usa 9 Variables

Variables utilizadas

Estrés total del aro - (Medido en Newton por milímetro cuadrado) - La fórmula de tensión circunferencial total en la carcasa se define como la tensión alrededor de la circunferencia de la carcasa debido a un gradiente de presión.
Carcasa de presión de diseño - (Medido en Newton/Milímetro cuadrado) - La presión de diseño del armazón se refiere a la presión máxima permitida que el armazón puede soportar sin experimentar una deformación o falla permanente.
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.
Grosor de la chaqueta de media bobina - (Medido en Milímetro) - El grosor de la cubierta de media bobina se puede determinar considerando el coeficiente de transferencia de calor, el área superficial de la bobina y la diferencia de temperatura.
Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina - El factor de eficiencia de unión de soldadura para bobina es una medida de la resistencia de la soldadura en relación con la resistencia del metal base.

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

Carcasa de presión de diseño: 0.61 Newton/Milímetro cuadrado --> 0.61 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
Grosor de la chaqueta de media bobina: 11.2 Milímetro --> 11.2 Milímetro No se requiere conversión
Factor de eficiencia de junta de soldadura para bobina: 0.6 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

f_cs = (p_shell*D_i)/(2*t*J)+(p_j*d_i)/((4*t_coil*J_coil)+(2.5*t*J)) --> (0.61*1500)/(2*200*0.85)+(0.105*54)/((4*11.2*0.6)+(2.5*200*0.85))

Evaluar ... ...

f_cs = 2.70372404959151

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

2703724.04959151 Pascal -->2.70372404959151 Newton por milímetro cuadrado (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

2.70372404959151 ≈ 2.703724 Newton por milímetro cuadrado <-- Estrés total del aro

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por hoja

Facultad de Ingeniería Thadomal Shahani (Tsec), Bombay

¡hoja ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

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

Estrés total del aro en Shell Fórmula

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