Расчет химических аппаратов
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
006+2*3,14*1,32*0,006)*7800*9,81=13305 Нвод=?вод*g*Vаппар. (17)
где ?вод=1000 - плотность воды, кг/м3;апар=Vцилин+Vшара=?*(D/2)2*L+4/3*?*(D/2)3, м3аппар=3,14*1,32*4.5+4/3*3,14*1,33=6,2 м3
Gвод=1000*9,81*6,2=60822 Н
По формуле (15)мах=13305+60822=74127Н
По формуле (14)мах=74127/2=37063.5 Н
По Qмах выбираем опору Опора 160-822-2-I ОСТ 26-1265-75, табл.14.6 [2].
Горизонтальная сила (перпендикулярная к оси аппарата):
Р1=К18*Qмах (18)
где К18=0,22, рис.14.21 [2].
Р1=0,22*37063= 9265.8 Н
Горизонтальная сила трения (параллельная оси аппарата):
Р2=0,15*Qмах (19)
где 0,15 - коэффициент трения между аппаратом и опорой (или между опорой и опорной плитой), стр. 302 [2].
Р2=0,15*37063=5559.45 Н
Площадь опорной плиты принимается конструктивно и должна удовлетворять условию:
пR=Qмах/[?бет] (20)
где [?бет]=8 МПа - допускаемое напряжение сжатия бетона фундамента, марка бетона 300, СНиП В-1 - 62 [2].
пR=37063/(8*106)=0.0046 м2
Принимаем Fп=L1*B1=1.44*0,4=0,576 м2, табл.14.6 [2], что удовлетворяет условию.
Расчётная толщина опорной плиты:
(21)
где К19=0,12, рис.14.23 [2];=0,14 м, рис.14.24 [2];
?бет=[?бет]*FпR/Fп=8*106*0,008/0,576=111111.11 Па.
Тогда
м
Принимаем Sп=15 мм.
Расчётная толщина ребра опоры из условия прочности на изгиб и растяжение:
(22)
где [?]=132 МПа - допускаемое напряжение для стали, табл. 6 [1];
м
Толщину ребра проверяют на устойчивость от действия сжимающей нагрузки q. Нагрузка на единицу длины ребра:
=1,2*Qмах/lобщ (23)
где lобщ=1.91 м, рис.14.24, рис.14.2, табл.14.6 [2].
=1,2*37063/1,9=23408Н/м
Расчётная толщина рёбер из условия устойчивости:
pR?q/[?kp] (24)
где [?kp] - допускаемое напряжение на устойчивость, принимаемое из условия
[?kp]=min {?T/3; ?kp/5} (25)
Предел текучести ?Т=220 МПа, табл. 3.6 [2].
Тогда ?Т/3=220/3=73,3 МПа
Критическое напряжение находят по формуле
?кр=3,6*Е*(sp/hp)2 (26)
где Sр=0,003 м - найденное по формуле (22);р=0,466 м - высота крайнего наружного ребра, рис.14.24, рис.14.2, табл.14.6 [2].
Тогда
?кр=3,6*1,84*105*(0,003/0,466)2=27 МПа
?кр/5=5.4МПа
Выбираем min [?kp]=5 МПа
Тогда по формуле (24)pR?23408/(5*106)?0.005м
Принимаем SpR=55 мм.
5. РАСЧЁТ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ, УСТАНОВЛЕННЫХ НА СЕДЛОВЫХ ОПОРАХ
Расчёт будем вести по РТМ 26-110-77 [2].
РАСЧЁТНЫЕ НАГРУЗКИ
Расчётные нагрузки в горизонтальном аппарате, установленном на двух седловых опорах, показаны на рис. 14.11 [2].
Изгибающий момент в середине аппарата:
1=Q*(f1*L-a) (27)
Изгибающий момент в сечении над опорой:
при z=2 (28)
где f1, f2, f3 - коэффициенты принимаемые по рис.14.13 - 14.15 [2] в зависимости от параметров L/D и H/D (H=0,5D); f1=0,21 f2=1,21 f3=0;
а=0,2*D=0,2*1,5=0,3 м - для аппаратов без колец жёсткости.
Тогда по формуле (27)
1=37063*(0,21*1,5-0,3)= 555Н*м
По формуле (28)
Н*м
Перерезывающая сила для аппарата, установленного на двух опорах:
Qп=f4*Q (29)
где f4 - коэффициент определяемый по рис.14.16 [2] в зависимости от параметров a/L и H/L; f4=0,75.
Тогда
п=0,75*37063=27797Н
РАСЧЁТ КОРПУСА НА ПРОЧНОСТЬ
Корпус аппарата, толщина стенки которого определялась в пункте 1, необходимо проверить на прочность: от совместного действия внутреннего давления р в аппарате и изгиба от реакции опор, от действия перерезывающей силы и кольцевых напряжений в опорном сечении корпуса.
Прочность стенки от совместного действия внутреннего давления и изгиба от реакции опор проверяется в двух сечениях: посередине пролёта (?1) и над опорой (?2):
(30)
(31)
где К6=f(?) - коэффициент для обечаек, не укреплённых кольцами жёсткости в опорном сечении, определяемый по рис.14.21 [2] в зависимости от ? (угла обхвата аппарата седловой опорой); К6=0,11.
Напряжение среза ? в опорном сечении обечайки, при установки аппарата на двух опорах определяют следующим образом.
Для аппаратов, не имеющих колец жёсткости в местах расположения опор:
При a/D?0,25 (32)
где К7 - коэффициент определяемый по рис.14.17 [2]; К8=0,6.
Тогда
Напряжение растяжения в выпуклом днище:
(33)
где ?4 - напряжение в днище от внутреннего давления; ?4=96,8 МПа;
К9 - коэффициент определяемый по рис.14.17 [2]; К9=0,2.
Тогда
Кольцевые напряжения в опорном сечении обечайки определяют следующим образом.
Для обечаек, не укреплённых кольцами жёсткости в опорном сечении, кольцевое напряжение в нижней точке опорного сечения (точка 1 на рис.14.19, ?=? [2]) найдём по формуле:
(34)
Кольцевое напряжение на гребне седловой опоры (точка 2 на рис.14.19, ?=?-?/2 [2]) для двухопорных аппаратов при L/D ‹ 4:
(35)
где К10 - коэффициент определяемый по рис. 14.17 [2];
К11 - коэффициент определяемый по рис.14.20 [2] в зависимости от угла обхвата ? и параметра a/D;
e - эффективная длина обечайки в сечении над опорой, определяемая по формуле
(36)
где В - ширина седловой опоры.
В формулах (34) и (35) при наличии между седловой опоры и стенкой обечайки опорного листа вместо s следует подставлять суммарную толщину стенки обечайки и опорного листа, но не более 2s.
В случае установки опорного листа необходимо также проверить прочность обечайки аппарата по формулам (34) и (35) за пределами опорного листа. При этом вместо ширины опоры В в формулы следует подставлять ширину опорного листа В2, а коэффициенты К10 и К11 опред?/p>