ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 124
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| 73.Сек.объем смеси | м3/с | Vс | Vс | 0,058 |
| 74.Средняя молекулярная масса ВСГ | - | Mсрвсг | Mсрвсг | 4,53 |
| 75.Объем ВСГ | м3/с | Vвсг | Vвсг | 1,89 |
| 76.Сечение | м2 | F | F | 4,67 |
| 77.диаметр | м | d | d | 2,4 |
| 78.Высота слоя катализатора | м | hкат | hкат | 7,25 |
| 79.Высота цилиндрической части | м | hцил | hцил | 4,625 |
| 80.Общая высота | м | H | H | 14,875 |
| Расчет гидравлического сопротивления реактора | ||||
| 81.порозность слоя | - | E | E | 0,34 |
| 82.средняя молекулярная масса смеси | - | Mср | Mср | 34,13 |
| 83.динамическая вязкость смеси | Па∙с | μ | μ | 1,87∙ 10-5 |
| 84.внутренний объем | м3 | V | V | 26 |
| 85.объем ВСГ | м3/ч | Vвсг | Vвсг | 6721,34 |
| 86.общий объем смеси | м3/ч | Vобщ | Vобщ | 6964,96 |
| 87.плотность реакционной смеси | кг/м3 | pрсм | pрсм | 32,38 |
| 88.линейная скорость потока | м/с | u | u | 1,3 |
| 89.потеря напора на слое катализатора. | МПа | ∆P | ∆P | 0,214 |
-
Прочностные расчеты
-
Обоснование выбора материалов
Особенностью конструкции реактора является применение двухслойно- го корпуса. Основной слой обеспечивает конструктивную прочность аппарата, а плакирующий слой обеспечивает защиту от высокотемпературного воздей- ствия химической реакции, что позволяет снизить коррозию и эррозию основ- ного материала.
-
Корпус аппарата изготавливаются из листовой стали 12ХМ ГОСТ 5520 для основного слоя, плакирующий слой из стали 08Х18Н10Т ГОСТ 5632. -
Сферические крышка и днище аппарата изготавливаются из листо- вой стали 15ХМ ГОСТ 5520 -
Штуцера и фланцы аппарата, изготавливаются из поковок из ста- ли 15ХМ КП-275 ГОСТ 8479.
Внутренняя и уплотнительная поверхность фланцев наплавляется аустенитными материалами. Уплотнительная поверхность люков наплавляется материалом Inconel 625.
-
Ответные фланцы изготавливаются из поковок из стали 15Х5М-У ГОСТ 8479 с наплавкой уплотнительной поверхности аустенитными материалами. -
Материал шпилек – сталь 25X2M1 ГОСТ ?.
-
Опорные конструкции аппарата изготовлены из стали 12ХМ-3 ГОСТ 5520. -
Прокладки люков - асбометаллические. На фланцевых соединени- ях штуцеров аппарата прокладки из стали 08Х18Н10Т ГОСТ 5632.
-
Основные расчетные параметры
Расчетное внутренне давление = 4,74 МПа
Расчетное наружное давление = 0,1 Мпа
Пробное при гидравлических испытания:
Вертикальное положение = 7,84 МПа Горизонтальное положение = 8,1 МПа Прибавка для компенсации коррозии = 4 мм
Материал корпуса реактора – двухслойная сталь 12XM + 08X18H10T; Материал корпуса верхней и нижней горловины – сталь 15XM; Внутренний диаметр корпуса = 4300 мм
Сталь 12XM допускаемое напряжение при температуре: tp= 420 ºC, [σ] =110 МПа;
tu= 20 ºC, [σ] =147 МПа;
Сталь 15XM допускаемое напряжение при температуре: tp = 425 ºC, [σ] =115 МПа;
tu = 20 ºC, [σ] =155 МПа;
-
Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки реактора, диамет- ром 4300 мм
Расчетная схема представлена на рисунке 6.1.Рисунок 6.1 - Расчетная схема цилиндрической обечайки Толщину стенки рассчитываем по формулам [32]:
s sР+с,
sР
pD
2 P p
, (6.1)
где sР – расчетная толщина стенки, мм;
p – внутреннее избыточное давление (в нашем случае оно равно давле- нию внутри аппарата p = 4,74 МПа);
D – диаметр обечайки (D = 4,3 м);
[] – допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа; φр – расчетный коэффициент прочности сварного шва.
Принимаем вид сварного шва – стыковой с двусторонним сплошным проваром, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой.
Найдем значение коэффициента прочности φр =1,0.
sÐ
4,74 4,3
2 110 1 4,74
0,095 м,
s = 95 + 4 = 99 мм.
Принимаем толщину стенки s = 100 мм. Проверим условие прочности:
Р ≤ [Р], (6.2)
Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по форму- ле (6.3)
Ï
p
2sc , (6.3)
D s c
Ï
p
2 110 (0,1 0,004) 4,8 МПа
4,3 (0,1 0,004)
4,74 МПа ≤ 4,8 МПа – условие прочности выполнено.
Дополнительная прочность будет обеспечена за счет плакирующего слоя.
-
Расчет на прочность сферической крышки реактора Толщину стенки крышки рассчитываем по формулам [32]:
Крышка и днище аппарата представляет собой сферическое днище
нагруженное внутренним избыточным давлением.
Исходные данные для расчета.
Диаметр аппарата внутренний, D = 4,3 м.
Расчетное внутреннее избыточное давление, кгс/см2 P1 = 4,74 МПа. Расчетная температура стенок, 380 0С.
Материал крышки: сталь марки 15ХМ. Расчетная схема представлена на рисунке 6.2.
Рисунок 6.2 - Расчетная схема сферической крышки
Толщину стенки крышки (днища), работающих под внутренним давле- нием, определяем по формулам [34]:
S3R
P1 R1
, (6.4)
2 0,5 P1
S3 S3R c
, (6.5)
где
= 115 МПа - допускаемое напряжение при расчетной темпе-
ратуре 425 0С для стали 15ХМ;
P = 0,9 – коэффициент прочности продольного сварного шва; R1 = 2,15 м – радиус сферических крышки (днища);
с - величина прибавки к расчетной толщине стенки, определяемая по формуле;
с = с1 + с2 + с3 ,
где с1 - прибавка, учитывающая коррозию металла, c1 = 0,004 м;
с2 – прибавка для компенсации минусового допуска листа, с2 = 0,006 м; с3 – технологическая прибавка, компенсирующая уменьшение толщины
металла во время термообработки аппарата в процессе изготовления.
с3 = 0,0005 м
с = 0,004 + 0,006 + 0,005 = 0,0015 м.
Расчетные формулы (6.4) и (6.5) применимы [32], когда
0,002 S3 c 0,1 , (6.6)
D1
0,2 H
D1
0,5 , (6.7)
где Н = 210 см = 2,1 м – высота сферической крышки (днища) без отбортовки; S3 = 0,06 м – предварительно выбранная толщина стенки крышки.
Проверяем применимость расчетных формул