Расчет химических аппаратов
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Расчет химических аппаратов
Содержание
1. Расчёт цилиндрических обечаек
. Расчёт выпуклых днищ
. Расчёт плоского круглого днища
. Расчёт седловых опор горизонтальных аппаратов
. Расчёт горизонтальных аппаратов, установленных на седловых опорах
. Выбор и расчёт штуцеров
. Расчёт одиночного отверстия
. Выбор смотрового и загрузочного люков
. Расчёт фланцевого соединения
. Расчёт опор для вертикальных аппаратов
Список литературы
1. РАСЧЁТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК
Расчёт цилиндрических обечаек проводится по ГОСТ 14249-89 [1].
Дано: =1300 мм - внутренний диаметр цилиндрической обечайки;=4500мм - длина обечайки;
р=0.65 МПа - допускаемое избыточное давление;
рН=0,1 МПа - наружное давление;=400?C - температура рабочей среды в аппарате;
Сталь 12XM ГОСТ 1050-74(табл. 3.1 [2])- материал аппарата;ШТ.ОБ.=300 мм - диаметр штуцера вваренного в обечайку;ШТ.ДН.=125 мм - диаметр штуцера ввариваемого в днище.
РАСЧЁТ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ ВНУТРЕННИМ ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Толщина стенки определяется по формулам:
(1)
где S - исполнительная толщина стенки, мм;p - расчётная толщина стенки, мм;
р - допускаемое внутреннее избыточное давление, МПа;- внутренний диаметр цилиндрической обечайки, мм;
[?]=132 МПа - допускаемое напряжение, табл. 5 [1];
?р=0,9 - коэффициент прочностистыкового сварного шва, доступного к сварке только с одной стороны и имеющий в процессе сварки металлическую подкладку со стороны корня шва, прилегающую по всей длине шва к основному металлу, табл.20[1];
С - прибавка, мм.
Общее значение прибавки:
С=С1+С2+С3 (2)
где С1 - прибавка на коррозию и эрозию, рассчитывается исходя из скорости коррозии и срока службы аппарата;
С2 - прибавка на минусовое предельное отклонение толщины листа;
С3 - технологическая прибавка, учитывающая уменьшение толщины листа, при вытяжки, штамповки и гибки.
Примем, С1=2 мм, С2=0,3 мм, С3=0, тогда С, по формуле (2) равно
С=2+0,3=2,3 мм
Найдём исполнительную толщину стенки S,по формулам (1):
Принимаем S=6мм.
РАСЧЁТ ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННОЙ НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ИЛИ РАБОТАЮЩЕЙ ПОД ВАКУУМОМ
В данном случае толщина стенки обечайки рассчитывается из условия прочности и устойчивости:
(3)
где рН - наружное давление, МПа;
К2=f(К1;К3) - коэффициент определяемый по черт. 5 [1].
Чертеж 5.
Коэффициенты К1 и К3 определяются по формулам:
(4)
где l=L+2*l3 - расчётная длина обечайки (l3=H/3=D/6 -длина примыкающего элемента, мм), мм;у=2,4 - коэффициент запаса устойчивости для рабочих условий, пункт 1.4.12 [1];
Е=1,78*105 МПа - модуль продольной упругости, табл. 19 [1].
Найдём коэффициенты К1 и К3 по формулам (4), далее определим коэффициент К2:
тогда К2=0,5
Толщина стенки по формулам (3):
Выбираем max, т.е. Sp=6,5 мм
Исполнительная толщина стенки равна S?6,5+2,3=8,8 мм
Принимаем S=9 мм.
РАСЧЁТ ОБЕЧАЙКИ С КОЛЬЦАМИ ЖЁСТКОСТИ, НАГРУЖЕННОЙ НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Принимаем число колец жёсткости равное 3. Располагаем равномерно их по обечайке. Тогда расстояние l1 между двумя кольцами жёсткости по осям, проходящим через центр тяжести поперечного сечения колец жёсткости, равно l1=1125мм.
Определим исполнительную толщину стенки обечайки с кольцами жёсткости по пункту 2, приняв l=l1:
Выбираем max, т.е. Sp=7,15 мм
Исполнительная толщина стенки равна S?6,3+2,3=8,6 мм
Принимаем S=9 мм.
Расчётные параметры подкреплённой обечайки:
Эффективная длина стенки обечайки, мм
(5)
где t - ширина поперечного сечения кольца жёсткости, мм.
Ширину кольца принимаем равной двум толщинам стенки, т.е. t=2S=18мм. Тогда le равно:
Выбираем min, т.е. le=120,66 мм.
Эффективный момент инерции расчётного поперечного кольца жёсткости, мм4
(6)
где IK - момент инерции поперечного сечения кольца жёсткости относительно оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения кольца, мм4;
АК - площадь поперечного сечения кольца жёсткости, мм2;
е - расстояние между центром тяжести поперечного сечения кольца жёсткости и срединной поверхностью обечайки, мм.
Момент инерции IKнайдём по формуле:
(7)
где h2 - высота сечения кольца жёсткости, мм. Величину h2 принимаем чуть больше le, т.е. h2=121 мм. Тогда
Площадь АК найдём по формуле:
АК=h2*t (8)
АК=121*18=2178 мм2
Расстояние е по формуле:
(9)
Эффективный момент инерции Iравен:
Расчётный эффективный момент инерции кольца жёсткости:
где К5=0,015- коэффициент определяемый по черт. 11 [1].
Тогда
Условие I?IР выполняется.
ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННЫЕ ОСЕВЫМ РАСТЯГИВАЮЩЕМ УСИЛИЕМ
Толщину стенки следует рассчитывать по формуле
?sp+c, (11)
где. (12)
Допускаемое осевое растягивающее усилие следует рассчитывать по формуле
. (13)
>3.7+2.3=6мм
ОБЕЧАЙКИ, НАГРУЖЕННЫЕ ОСЕВЫМ СЖИМАЮЩИМ УСИЛИЕМ
Допускаемое осевое сжимающее усилие следует рассчитывать по формуле
, (14)
где допускаемое осевое сжимающее усилие [F]п из условия прочности
, (15)
=1999323,0