Расчет химических аппаратов

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

ляется по формуле:

 

 

Угловая податливость фланца:

 

 

где Еф - модуль упругости материала фланца при t = 2000c, принимается меньшее значение модуля упругости - для стали 20. по ГОСТ 14249 - 80.

Линейная податливость прокладки:

 

 

Где Sn - толщина прокладки.

 

Расчетная длина болта:

 

 

Длину болта принимаем в большую сторону до ближайшего значения по

ГОСТ 7798 - 70. Таким образом, будет использован болт М20x70.58

ГОСТ 7798 - 70, количество болтов на одно фланцевое соединение составитб = 68шт, длина болтов lб = 70мм.

Линейная податливость болтов:

 

 

где - модуль продольной упругости материала болтов;

- расчетная площадь поперечного сечения болта [6].

Коэффициент жесткости фланцевого соединения:

 

 

Здесь

 

 

При стыковке одинаковых фланцев

 

 

Тогда коэффициент жесткости фланцевого соединения равен:

 

 

Безразмерный коэффициент определяется:

 

 

Рассчитаем фланцевое соединение, работающее под действием внутреннего давления, на нагрузку:

 

 

Реакция прокладок в рабочих условиях:

 

 

Усилие, возникающее от температурных деформаций для фланцев из разных материалов:

 

 

где коэффициент температурного линейного расширения.

температура фланцев и болтов [2].

Болтовая нагрузка в условиях монтажа (до подачи внутреннего давления) при условии Р 0,7Мпа [2].

 

 

где g - удельное давление на прокладку (табл. 13.28. [2].).

допускаемое напряжение для болтов из стали 35 при t = 200С.

Принимаем максимальное значение болтовой нагрузки

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

 

 

Приведенные изгибающие моменты в диаметральном сечении фланца:

 

 

где [s]20 и [s]200 - допускаемые напряжения для фланцев из менее прочного материала, в данном случае из стали 20.

 

Выбираем максимальное значение изгибающего момента, т. е

Максимальное напряжение в сечении S1, фланца наблюдается в месте соединения втулки с плоскостью фланца:

 

где Т - безразмерный параметр, определяется по рис.13.16 [2].

при условии .

Максимальное напряжение в сечении S0, фланца наблюдается в месте соединения втулки с обечайкой и днищем:

 

 

где определяется по графику 13.18

 

[6].

 

Напряжение в кольце фланца от изгибающего момента

 

Напряжение во втулке фланца от внутреннего давления :

 

 

Условие прочности прокладки

 

 

где [q] - допускаемое удельное давление на прокладку [6].

 

10. РАСЧЁТ ОПОР ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ

 

Расчёт будем вести по РД РТМ 26-319-79 [2].

Выбираем стандартные опоры в зависимости от действующей нагрузки, и рассчитывается обечайка цилиндрического аппарата на местную нагрузку, вызванную опорными лапами.

При определении нагрузки опору-лапу действующие на аппарат нагрузки приводятся к осевой силе Р и моменту М относительно опорной поверхности лапы (рис.14.5 [2]).

Нагрузка на одну опору:

 

(39)

Момент М в нашем случае равен нулю, тогда

 

 

где ?1=1 и ?2=1 - коэффициенты, зависящие от числа опор z=2.

И

 

 

Выбираем опору:

Опора 1-10000 ОСТ 26-665-79 табл.14.1 [2]

 

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО АППАРАТА ПОД ОПОРОЙ ЛАПОЙ БЕЗ НАКЛАДНОГО ЛИСТА

Осевое напряжение от внутреннего давления р и изгибающего момента определяется по формуле

 

(40)

Тогда

 

 

Окружное напряжение от внутреннего давления

 

(41)

 

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок

 

(42)

 

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок и реакции опоры определяется по формуле

 

(43)

 

где К1=0,8 - коэффициент принимается по рис.14.6 [2];

=0,5(b+fmax+s-c); fmax=80 мм, b=310 мм - по табл.14.1 [2];

е=197,85 мм.

Тогда

 

 

Максимальное напряжение изгиба от реакции опоры

 

(44)

 

где К2=0,6 - коэффициент принимается по рис.14.7 [2];

 

=475 мм - высота опоры по табл. 14.1 [2].

Тогда

 

 

Условие прочности

 

(45)

 

где А=1,2 - для гидравлических испытаний;

?Т=220 МПа по табл. 3.6 [2].

 

 

Условие соблюдается.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета напрочность. М.: Изд-во стандартов, 1989. 80 с.

2.Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Л.: Машиностроение, 1981. 385 с.

3.ГОСТ 24755-81. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета укрепления отверстий. Введен с 01.07.81г. 20с.

4.ОСТ 26-373-78. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность фланцевых соединений. М.: Изд-во стандартов, 1978. 38 с.