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>