Опора для крупногабаритного вертикального цилиндрического аппарата Советский патент 1992 года по МПК F16M7/00 

Фиг.1

Изобретение относится к конструкциям опор для установки на фундамент крупногабаритных, вертикальных цилиндрических аппаратов, работающих в условиях циклического теплового нагружения, например, реакторов установок замедленного коксования, характерной особенностью которых является образование, под воздействием условий эксплуатации, трещин в сварном шве приварки опорной обечайки к корпусу аппарата, что обуславливает снижение их надежности.

Известна конструкция опоры для крупногабаритных вертикальных цилиндрических аппаратов, работающих в режиме циклических термосиловых нагружений, выполненная в виде обечайки, имеющей диаметр равный диаметру устанавливаемого аппарата. По поверхности обечайки выполнены вертикальные шлмцевые прорези.

Данная конструкция позволяет ограничить длину трещин в сварном шве приварки опоры к аппарату, возникающих при термосиловых нагружениях аппапата, расстоянием между двумя соседними прорезями.

Однако эта конструкция опоры не позволяет исключить образование этих трещин.

Наиболее близкой по конструктивному исполнению является опора, выполненная в виде обечайки с внутренним диаметром равным наружному диаметру аппарата. Кромка обечайки выполнена волнистой. По окружности обечайки на расстоянии, равном 1,5 толщины стенки опоры выполнены прорези длиной, превышающей толщину обечайки в 10-30 раз. Каждая прорезь заканчивается с двух сторон отверстием круглой формы.

Целью изобретения является повышение надежности в условиях термосиловых нагрузок за счет снижения возможности возникновения трещин в сварном соединении обечайки с аппаратом.

Это достигается конструкцией опоры, имеющей следующие особенности: опора, выполненная в виде обечайки, закрепленной к аппарату посредством сварного соединения; по всей окружности обечайки расположены вертикальные прорези, начинающиеся от верхней кромки обечайки и заканчивающиеся круглыми отверстиями; верхняя, присоединяемая к аппарату кромка опорной обечайки выполнена с зубцами, каждый из которых ограничен с обеих боко- вых Сторон, упомянутыми прорезями и имеет высоту, превышающую в 4-5 раз толщину обечайки; каждый зубец ограничен с обеих сторон двумя соседними прорезями; обечайка в месте крепления к аппарату выполнена с направленной от аппарата сужающейся частью, диаметр которой в месте контакта с аппаратом имеет диаметр меньше диаметра аппарата.

На фиг, 1 представлен общий вид опоры

для случая применения цилиндрической опорной обечайки; на фиг. 2 - общий вид опоры для случая применения конической опорной обечайки; на фиг. 3 - фрагмент

зоны контакта опоры с аппаратом в случае применения цилиндрической опорной обечайки; на фиг. 4 - фрагмент зоны контакта опоры с аппаратом в случае применения конической опорной обечайки.

Опора выполнена в виде цилиндрической 1 или конической 2 обечайки, По всей окружности опорной обечайки вдоль ее образующей выполнены вертикальные прорези 5, начинающиеся от верхней кромки

обечайки, имеющих длину 20-25 толщин опорной обечайки и заканчивающихся круглыми отверстиями 6, имеющими диаметр больше ширины прорези, назначением которых является предотвращение концентрации напряжений. Верхняя кромка 4 опорной обечайки, контактирующая с аппаратом 3 выполнена зубчатой формы. Каждый зубец этой кромки имеет высоту, равную 4-5 толщинам опорной обечайки и

ширину равной расстоянию между двумя соседними прорезями 5.

Для обеспечения хорошего поверхностного контакта опорной обечайки с аппаратом зубцы 4 отогнуты наружу, образуя

направленную от аппарата сужающуюся часть, диаметр которой в нижней, контактирующей с аппаратом зоне меньше диаметра аппарата.

Выполнение опорной обечайки 1, 2 в

зоне контакта с аппаратом 3 с направленной от аппарата сужающейся частью, имеющей диаметр в нижней зоне контакта с аппаратом меньше диаметра аппарата позволяет разгрузить сварной шов 7 приварки

опорной обечайки к аппарату от его весовой нагрузки.

Выполнение прорезей 5 с началом непосредственно от верхней кромки опорной

обечайки снижает ее жесткость в зоне приварки к аппарату в поперечном направлении и повышает гибкость в продольном направлении.

Выполнение кромки 4 зубчатой формы

с высотой зубца равной 4-5 толщинам опорной обечайки позволяет увеличить длину сварного шва приварки опорной обечайки к аппарату, снизить таким образом погонную нагрузку на него и тем самым исключить его перегрузку.

Большее увеличение высоты зубца нежелательно из конструктивных соображений, так как при этом станет возможным перекрытие сварного шва приварки нижнего днища к корпусу аппарата.

Приварка опорной обечайки 1, 2 к корпусу аппарата 3 осуществляется сварным швом 7 по периметру верхней кромки опоры, контактирующему с аппаратом.

Работает предлагаемая опора следующим образом. При нагреве корпуса аппарата его диаметр увеличивается. Гибкость верхней части опорной обечайки, достигаемая за счет наличия вертикальных прорезей 5 обеспечивает соответствующее увеличение диаметра верхней части опорной обечайки. При охлаждении аппарата происходит обратный процесс. При этом температурных напряжений в сварном шве приварки опоры к аппарату не возникает, поскольку, как известно, они появляются в условиях стесненности деформаций. Конструкция предлагаемой опоры также позволяет компенсировать температурные напряжения в случае локального перегрева в зоне контакта с опорой.

Достигаемое с помощью данной конструкции исключение в сварном шве приварки опоры к аппарату термических напряжений снимает вопрос об образовании в нем трещин.

Формула изобретения Опора для крупногабаритного вертикального цилиндрического аппарата, выполненная в виде закрепленной к

аппарату посредством сварного соединения обечайки с расположенными по всей ее окружности вертикальными прорезями, заканчивающимися круглыми отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью

повышения надежности в условиях термосиловых нагрузок за счет снижения возможности возникновения трещин в сварном соединении, обечайке в месте крепления к аппарату выполнена с направленной от аппарата сужающейся частью, диаметр которой выполнен меньше диаметра аппарата в месте его крепления к обечайке, верхняя, направленная к аппарату кромка обечайки выполнена с зубцами, каждый из которых

ограничен с обеих боковых сторон упомянутыми прорезями и имеет высоту, превышающую в 4-5 раз толщину обечайки.

Использование: в реакторах установок замедленного коксования. Сущность изобретения; опора выполнена в виде цилиндрической или конической обечайки 1 с прорезями 5, заканчивающимися отверстиями 6. Верхняя кромка 4 обечайки выполнена зубчатой формы. Каждый зубец имеет высоту, равную 4-5 толщинам обечайки, которая в месте крепления к аппарату 3 выполнена с направленной от аппарата сужающейся частью. Повышение надежности достигается за счет снижения возможности возникновения трещин в сварном соединении обечайки с аппаратом. 3 ил.

Фиг. 2

7

сриг.З