3 Расчетная часть
3.1 Прочностные расчеты основных элементов оборудования

Исходные данные:

Материал аппарата:

-в трубном пространстве: 12Х18Н10Т

-в межтрубном пространстве: 12Х18Н10Т

Рабочая температура:

-в трубном пространстве: 35 ºС;

- в межтрубном пространстве: 20 ºС;

Рабочее давление:

-в трубном пространстве: 0,6 МПа;

- в межтрубном пространстве: 0,6 МПа;

Диаметр аппарата: 600 мм;

Среда:

-в трубном пространстве: абсорбционая вода

- в межтрубном пространстве: вода
Штуцера:

Вход – выход продукта: 200 мм;

Вход – выход воды: 200 мм;

1. 
   Расчет обечайки
   

Рисунок 3.1 – Расчетная схема обечайки

Расчетная толщина стенки определяется по формуле [ ; с.103]

(1)

где P_R – расчетное давление, МПа;

P_R= 0,6 МПа;

D = внутренний диаметр, м

– допускаемое напряжение, МПа;

– коэффициент прочности сварного шва.

Для марки стали 12Х18Н10Т при рабочий температуре 20с [d]=160 МПа

м

Исполнительную толщину стенки определяется по формуле [ ,с 103]

; м (2)

где C – прибавка на коррозию, м;

; м

где C₁ – прибавка на коррозию и эрозию, м

C₁ = 0,001 м

C₂ – прибавка на минусовой допуск, м

C₂ = 0,003 м

C₃ – технологическая прибавка, м

C₃ = 0 мм

м

м

Принимаем стандартное значение S=0,006 м

---

Допускаемое внутренние давление определяем по формуле [ ,с 103]

;м (3)



; МПа

0,9 МПа<1,07МПа


3.1.2 Расчет элептического днища



Рисунок 3.2 - Расчетная схема элептического днища

Расчетную толщину стенки определяется по формуле [ , с 132]

; м (4)

где МПа;

МПа.

P-радиус кривизны, м

R-[D], м

Допускаемое напряжение определяем по таблице 1.4 [ , c12]

Значения температуры в таблице нет, поэтому используем формулу интерполяции

МПа (5)

где 12Х18Н10Т

t₂ = 20⁰C [ ] = 160 МПа

t = 100⁰ C [ ] = 152 МПа



м
Исполнительная толщина стенки определяется по формуле [ ,с132]

; м (6)

где C – прибавка на коррозию, м;

; м

где C₁ – прибавка на коррозию, м

C₁ = 0,001 м

C₂ – прибавка на минусовой допуск, м

C₂ = 0,003 мм

C₃ – технологическая прибавка, м

C₃ = 0 мм

м

S = 0,0016848 + 0,004 = 0,0056848 м

Принимаем стандартное значение S = 0,006 м
Проверочный расчет проводим по формуле допускаемого давления [,c103]

,МПа

[D] = = 0,95 МПа

[P]>P; Мпа

0,95 МПа ≥ 0,6 МПа условие прочности выполняется

3.2 Подбор стандартных элементов оборудования

3.2.1 Подбор фланцевых соединений
Подбираем фланцевое соединение для штуцера входа – выхода продукта с уплотнительной поверхностью шип-паз.

---

Рисунок 3.3 – Расчетная схема фланца «шип-паз»

Габариты фланцевого соединения выбираем по таблице13.3 [ ,с 217]
Dу = 200 мм; P_y = 0,6 МПа; Ø 219*6 ГОСТ 28759.2-90

D_ф = 315мм;

D_Б = 280 мм;

D₁ = 258 мм;

D₂ = 250 мм;

d = 8 мм;

h = 18 мм;

dб = М16;

К = 6 мм;

S = 6 мм;

а = 10 мм;

d₁ =11 мм;
Фланцевое соединение снабжается уплотнительным материалом-фторопласт ГОСТ 7338-90, толщиной 3 мм
Подбираем фланцевое соединение на вход и выход воды 200 мм с гладкой уплотнительной поверхностью
Рисунок Расчет схемы фланцевого соединения
Габариты фланца определяем по таблице 13.3

D_y = 200 мм; P_y = 0,6 МПа; ГОСТ 28759.2-90

D_ф = 315 мм;

D_Б = 280 мм;

D₁ = 258 мм;

D₄ = 222 мм;

h = 17 мм;

d = 18 мм

3.2.2 Подбор опоры
Холодильник устанавливается на фундамент с использованием сидловых опор.

Габариты и количество опор подбирают с учетом максимальной массы аппарата в заполненном состояние.

Максимальная масса аппарата определяется по формуле:

;кг ( )

где G_ап – масса пустого аппарата, кг

C_ап = 1000- кг по производственным данным

G_в –масса вещества в аппарате, кг

Масса вещества в аппарате определяется по формуле:

;кг

( )

Где Р- рабочий объем аппарата , м³

V= 0,66 м³ – по производственным данным

- плотность вещества, кг

=1000кг/м³

кг

Максимальная масса аппарата определяем по формуле



Нагрузка аппарата на опоры определяется по формуле
Вес аппарата в рабочем состояние определяется по формуле:

Q_max = ( )

к

Нагрузка на одну опору определяется по формуле:

---

; кН ( )

где Z – количество опор, шт.

Z = 2шт.

кН

Подбираем опору-седловую тип 1 , с условной нагрузкой 80 кН в количестве 2 штук
ОСТ 26-2091-93 Опора 80-322-1



Рисунок 3.5 -Расчетная схема опоры

Габариты опор выбираем по таблице 14.5 [ ,с 280]

D = 600 мм;

Q = 80 кН;

S1 = 10 мм;

R = 322 мм;

L = 600 мм;

I = 340 мм

h = 200 мм;

A = 450 мм;

A₁ = 200 мм;

B = 180 мм;

B₁ = 450 мм;

d = 12 мм;

Р_н= 325 мм;

---

Смотрите также файлы

• 1 Вершинин Александр Евгеньевич студент 43 группы.docx

• Л. И. Абалкин Актуальность темы исследования.doc

• Контрольная работа по дисциплине Методы и средства исследований Вариант 6 Автор Т. Н. Ильченко подпись, дата инициалы, фамилия.doc

• Повторение изученного в 1 классе.doc

• Занятие 3 Обучающийся Тимошин Евгений Викторович.doc