Механический расчет установки, Расчет толщины обечаек - НАСАДОЧНАЯ РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ ДИОКСАН - ТОЛУОЛА

Расчет толщины обечаек

Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внешним давлением, рассчитываем по формуле:

, (4.1)

Где pН - наружное давление, равное разности атмосферного и данного

760 - 600 = 160 мм. рт. ст. = 0,1- 0,08=0,02 МПа.

Т. к. среда является агрессивной и токсичной, то принимаем сталь 12Х18H10Т, для которой у*=152 МПа [11],

С - прибавка к расчетным толщинам.

С = П - ф, (4.2)

Где П - скорость коррозии или эрозии, П = 0,1мм/год, ф - срок службы аппарата, принимаем ф = 20 лет.

С = 0,1 - 20 = 2 мм.

К2=0,35 - коэффициент, определяемый по Рис. 13.1 [11].

[у]=зу*, (4.3)

Где з = 1 - поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки (листовой прокат).

[у]= 1 - 160=160 МПа.

Мм

Примем S = 8 мм.

Для обечаек с диаметром больше 200мм должно соблюдаться условие:

    (S-C)/D 0,1 (4.4) (8 - 1)/1200 = 0,0058 0,1 - условие выполняется.

Проверим конструкцию на устойчивость по формуле:

РН/[pН]+F/[F]+M/[M]1. (4.5)

Т. к. аппарат имеет большую высоту, то М будет на порядок больше F. Тогда выражением F/[F] пренебрегаем.

Допускаемое наружное давление находят по формуле:

. (4.6)

Допускаемое давление из условия прочности находят по уравнению:

[pН]У= 2 - [у] - (S - C)/(D + S - C) (4.7)

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяют по уравнению:

, (4.8)

Где В1 - меньшее из двух, вычисленных по формулам:

В1=1; В1=, (4.9)

NY - запас устойчивости, равный 2,4.

Допускаемый момент находят по выражению:

(4.10)

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности:

[М]У= 0,25 - р - D - [у] - (S - C) - (D + S - C) (4.11)

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости:

(4.12)

Определим изгибающий момент.

Вес слоя насадки равен: G=9,8 - VН - с= (3 - 9 - 3,14 - 0,62) - 540=161514 Н.

Учитывая вес обечаек (при S=16 мм это около 80 кН), днища, крышки, распределительных тарелок, фланцев и т. д., округлим до 0,3 МН. Тогда

M=G - HК - 0,215 = 0,3 - 34 - 0,215=2,193 МН - м.

Расчеты сведем в таблицу:

Таблица 4.1. Влияние внешнего давления и момента на устойчивость

S, м

[M]У

[M]E

[M]

M/[M]

В1

[p]E

[p]У

[p]

PН/[pН]

PН/[pН]+ M/[M]

0,007

0,908

1,437

0,768

2,857

0,446

0,013

1,328

0,013

1,502

4,359

0,008

1,091

2,266

0,983

2,232

0,407

0,023

1,592

0,023

0,869

3,101

0,009

1,273

3,332

1,190

1,844

0,377

0,037

1,856

0,037

0,548

2,391

0,010

1,457

4,652

1,390

1,578

0,352

0,055

2,119

0,055

0,367

1,945

0,012

1,824

8,127

1,779

1,232

0,315

0,107

2,645

0,106

0,188

1,420

0,014

2,192

12,820

2,161

1,015

0,288

0,184

3,168

0,184

0,109

1,124

0,016

2,562

18,848

2,538

0,864

0,266

0,292

3,690

0,291

0,069

0,933

При S=16 мм условие устойчивости выполняется.

Примем S=16 мм.

Похожие статьи




Механический расчет установки, Расчет толщины обечаек - НАСАДОЧНАЯ РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ ДИОКСАН - ТОЛУОЛА

Предыдущая | Следующая