Механические расчеты для изготовления узлов аппарата, Расчет толщины стенок (корпус, крышка, днище, рубашка) - Проектирование корпуса реактора
Расчет толщины стенок (корпус, крышка, днище, рубашка)
1. Расчетные параметры:
Расчетная температура стенок
(1)
Расчетное давление:
А) внутри аппарата (для днища, обечайки, корпуса и крышки)
(2)
Б) в рубашке
(3)
Допускаемое напряжение:
А) в рабочем состоянии
(4)
Где з = 1 - для листового проката;
У*=146 МПа - для стали 12Х18Н10Т при температуре 150°С.
Для Стали 20 (рубашка)
Б) при гидравлических испытаниях
(5)
Где уТ20=240 МПа.
Коэффициент запаса устойчивости:
- - для рабочих условий nY=2,4; - для условий испытаний nY=1,8.
Расчетные значения модуля продольной упругости для стали марки 12Х18Н10Т при t = 150°С и при t=20°С.
Коэффициент прочности сварных швов ц=1.
Прибавка к расчетным толщинам стенок с=1мм.
Расчетная длина аппарата lР=1900мм.
2. Толщина стенок:
Рисунок 1 Расчетная схема толщины стенки цилиндрической части аппарата.
Расчетная толщина цилиндрической обечайки корпуса:
А) при действии внутреннего давления
(6)
Б) при действии наружного давления
(7)
Где РН. р.=РР. р.=0,25 МПа,
К2=0,5 - определяем по номограмме [1].
При
(8)
(9)
(10)
Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки корпуса в первом приближении
Принимаем по стандартному ряду s = 12мм.
Так как обечайка корпуса при наличии давления в рубашке и отсутствии давления внутри аппарата работает под совместным действием наружного давления РН. р. и осевого сжимающего усилия Е, то должно выполняться условие устойчивости
(11)
Осевое сжимающее усилие - это усилие прижатия днища к обечайке давлением в рубашке, которое может быть рассчитано следующим образом
(12)
Допускаемое наружное давление из условия прочности
(13)
Из условия устойчивости в пределах упругости при lP<lО. lP=1900мм.
(14)
(15)
С учетом обоих условий
(16)
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности
(17)
Из условия устойчивости в пределах упругости
(18)
С учетом обоих условий
(19)
Условие устойчивости выполняется
Допускаемое внутреннее давление на обечайку корпуса
(20)
Условие выполняется: (0,35<2,89)МПа.
Рисунок 2 Расчетная схема толщины стенки конической части аппарата.
Стандартные конические днища имеют высоту:
(21)
Исполнительную толщину SК конического днища корпуса аппарата примем из условия равной толщины свариваемых друг с другом оболочек:
(22)
При этом должны выполняться условия
и (23)
Допускаемое давление в рабочем состоянии и при испытании [Р], [Р]И, МПа:
(24)
(25)
Условия выполняются:
Р<[Р] РИ<[Р]И
0,35<2,89 0,65<4,32
Рисунок 3 Расчетная схема толщины стенки эллиптической части аппарата
Исполнительная толщина эллиптической крышки
(26)
Принимаем по стандартному ряду SКр.=4мм.
Допускаемое внутреннее давление для крышки
(27)
Условие выполняется (0,5<0,8)МПа.
Рисунок 4 Расчетная схема толщины стенки рубашки аппарата
Исполнительная толщина цилиндрической части обечайки рубашки
(28)
Принимаем по стандартному ряду SР. ц.=3мм.
Допускаемое внутреннее давление на обечайку рубашки
(29)
3. Допускаемое давление внутри аппарата в рабочих условиях
(30)
4. Допускаемое давление в рубашке при работе аппарата
(31)
Определение оптимальных размеров корпуса аппарата.
Масса аппарата, снабженного теплообменной рубашкой, будет
(32)
Масса корпуса аппарата
, (33)
Где с - плотность материала, из которого изготовлен аппарат, кг/м3;
АЦ. - боковая поверхность цилиндрической части, м2;
АК - боковая поверхность крышки, м2;
АД - боковая поверхность днища, м2.
S1, S2, S3 - соответственно исполнительные толщины стенки цилиндрической обечайки, крышки и днища.
Объем рубашки
(34)
Высота рубашки
(35)
Отсюда
(36)
(37)
Отсюда
(38)
Масса жидкости
(39)
Где сЖ - плотность обрабатываемой в аппарате среды, кг/м3.
Тогда высота столба жидкости в цилиндрической части аппарата lЖ будет
(40)
Масса теплообменной цилиндрической рубашки
, (41)
Где DР - внутренний диаметр теплообменной рубашки, м;
LP - длина цилиндрической части рубашки, м;
SР - толщина стенки рубашки, м.
Отсюда
Масса охлаждающей жидкости в теплообменной рубашке
(42)
Где сВ - плотность охлаждающей воды или другой жидкости, подаваемой в рубашку, кг/м3,
DН - наружный диаметр корпуса, м.
(43)
Отсюда
Таким образом
Похожие статьи
-
Выбор размеров корпуса аппарата Корпус аппарата состоит из цилиндрической обечайки, днища и крышки. Для нагревания или охлаждения обрабатываемых в...
-
Расчет толщины стенки корпуса колонного аппарата, Заключение - Ректификационная установка
Определение толщины стенки колонны проводим на примере тарельчатого аппарата, в котором перерабатываемая среда является агрессивной. Наиболее устойчивой...
-
Выбор материала для изготовления узлов аппарата - Проектирование корпуса реактора
Оборудование предприятий в пищевой, химической и фармацевтической промышленности разнообразно и отличается широким диапазоном давлений и температур,...
-
Конструктивные формы и способы изготовления вертикальных резервуаров Вертикальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения нефтепродуктов...
-
Любое нагретое тело теряет тепло в окружающую среду, что существенно увеличивает затраты на данный процесс. Для снижения этих затрат и соблюдения...
-
Отверстие под вал; D/ =32 мм. Штуцер для наполнения; D// =120мм. Штуцер для манометра; D/// =50мм Рис. 8 Расчет укрепления отверстий. Определяем линейное...
-
Рис. 16.8. Установка кронштейна На стенку Сечение стенки увеличивается по мере приближения к проушине. Из соображения технологичности стенку выполняют...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
Расчет толщины стенки резервуара РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Наименьшая толщина каждого пояса стенки резервуара выбирается из сортаментного ряда таким образом, чтобы разность толщины стенки и минусового допуска на...
-
Полистовые конструкции проектируемого резервуара представляет собой тонкостенную цилиндрическую оболочку вращения, способной терять устойчивость под...
-
Общие сведения, Назначение и характеристики аппаратов - Проектирование перемешивающего устройства
Назначение и характеристики аппаратов Химические аппараты предназначены для проведения различных технологических процессов в химической, нефтехимической,...
-
Ориентировочный расчет теплообменного аппарата для подогрева раствора перед подачей в выпарной аппарат Таблица 3.4 Основные данные для расчета...
-
Расчет днища РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
Днища резервуаров должны иметь коническую форму для удаления подтоварной воды и удобства зачистки резервуаров с уклоном от центра или к центру. Величина...
-
Конструктивные размеры элементов корпуса и крышки редуктора Толщина стенки корпуса д, мм Принимаем д = 5 мм. Толщина стенки крышки корпуса редуктора1, мм...
-
Рассмотрим расчет на местную устойчивость панели, выделенной из среднего отсека балки. Рисунок 8.4. - Эпюра на местную устойчивость панели по нормальным...
-
Определение нагрузок, Компоновка и подбор главной балки Рис 5. Расчетная схема главной балки Погонная нормативная нагрузка на главную балку: . Погонная...
-
Расчет аппарата воздушного охлаждения газа - Характеристика реконструкции компрессорного цеха
Исходные данные для расчета: - материал - сталь 09Г2С ГОСТ 5520-79; - расчетное давление Р = 7,5 МПа; - допускаемое напряжение для материала камеры при...
-
Делал на компьютере Расчет открытой передачи Делал на компьютере Конструирование корпуса редуктора Корпус редуктора служит для размещения и координации...
-
Конструирование корпуса. Боковые крышки корпуса крепим к корпусу болтами. Диаметры болтов принимаем по формуле: Где Т - вращающий момент на тихоходном...
-
Расчетная часть, Расчет пылеуловителя - Характеристика реконструкции компрессорного цеха
Расчет пылеуловителя Исходные данные для расчета: - Внутренний диаметр аппарата D = 2000 мм; - расчетное давление Р = 7,5 МПа; - исполнительная толщина:...
-
Расчет фланцевого соединения - Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки
Рис.5 Плоский приварной фланец. Исходя из рабочих условий, принимаем плоские приварные фланцы с уплотнительной поверхностью типа - плоская. Марка стали...
-
Монтаж оборудования Транспортировка выпарного аппарата Выпарной аппарат транспортируют на железнодорожных платформах отдельными блоками. При перевозке...
-
При значительных напряжениях в конкурсе необходима установка линзового компенсатора. Определение коэффициента у, определяющего гибкость компенсатора Где...
-
Прочностные расчеты выпарного аппарата и его элементов Конструктивный расчет греющей камеры Определение количества трубок , Где - средний диаметр трубок;...
-
Рис. 16.3 Параметры симметричного кронштейна Рассмотрим симметричный кронштейн. Возможны три варианта выполнения его конструкции. В первом варианте...
-
Определение диаметра и толщины стенки трубопровода - Технологический расчет нефтепровода
Ориентировочное значение внутреннего диаметра вычисляется по формуле: Где - рекомендуемая ориентировочная скорость перекачки в зависимости от плановой...
-
Описание конструкции и техническая характеристика - Проектирование корпуса реактора
Основным элементом технологической схемы являются реакторы, от совершенства которого зависит качество выпускаемой продукции. Для всех реакторов...
-
Расчет опор - Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки
Расчет массы аппарата. Для обечайки корпуса: L=3700 АЦ=DL 4V/D-1,05D2=3,14*1,8*3,7=20,9 м2. АК=1,24D2=1.24*1.82=4.0176 м2; АД= АК . Для обечайки рубашки:...
-
Потери в стали статора Масса ярма статора: G As =7800- H As - L - K C-р- D A - H As =0,139 кг. Удельные потери в стали 1521 при B =1 Тл и F =400 Гц: P...
-
Условие устойчивости: 1)В середине пролета главной балки: , где ; (с=с1 в середине пролета); ; ; ; ; . 2)В уменьшенном сечении главной балки: , где ; ; ;...
-
СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА - Проектирование коробки скоростей токарного станка
Выбираем материал для зубчатых колес - 12ХНЗА Модуль передачи должен удовлетворять условию: К Т = 13 для прямозубых передач; M F1 = 398,3 Н * м -...
-
Обозначенная поверхность Возможный дефект Способ устранения дефекта Номинальный размер по чертежу Способ устранения дефекта Технические требования к...
-
Неисправности и способы их устранения - Расчет, монтаж, эксплуатация и ремонт выпарного аппарата
Трещины корпуса выпарного аппарата ремонтируют заваркой. Осмотрев трещину (с применением лупы), устанавливают ее размеры. Поверхность корпуса в зоне...
-
Расчет конструктивных элементов РВСП 38500 м3 на прочность - Проектирование резервуара
Проверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара: (6.1) Гдемеридиональное напряжение (напряжение вдоль образующей); Кольцевое...
-
Дефектация выпарного аппарата (выявление и устранение дефектов узлов или деталей) Наименование узлов и деталей Возможный дефект Способ установления...
-
В зоне крепления к стенке опасным будет сечение А-А (см. рис. 16.1). воспринимающее полную нагрузку и ослабленное отверстиями под заклепки. После сечения...
-
Определение припусков на механическую обработку Припуски назначают по ГОСТ Р 53464-2009 Основные припуски на мех. Обработку назначают для каждого допуска...
-
На входной вал редуктора устанавливаем роликовые радиальные подшипники (рис. 8). На выходной вал редуктора устанавливаем шариковые радиальные подшипники...
-
С > С > 1. )Требуемая поверхность теплообмена: 2. Рассчитываем запас поверхности 3. ) Окончательно выбираем теплообменник по ГОСТу с...
-
Расчет вентиляции - Сварка вертикальных швов стенки резервуара для хранения нефтепродуктов
Зонты служат для улавливания вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток. Зонты делаются открытыми со всех сторон и...
Механические расчеты для изготовления узлов аппарата, Расчет толщины стенок (корпус, крышка, днище, рубашка) - Проектирование корпуса реактора