3.3.1.4 Расчет эллиптического днища аппарата
Целью расчета является определение толщины днища аппарата, нагруженного внутренним избыточным давлением. Расчетная схема днища показана на рисунке 3.3
Данные для расчета :
- внутренний диаметр днища D=0,5м
- рабочее давление Р = 0,02 МПа
- рабочая температура Т= 100˚С
- материал днищасталь ВСт 3 сп
Расчетная толщина стенки днища определяется из условия прочности [7].
Исполнительная толщина стенки днища аппарата определяется по формуле:
S≥+c
Расчетная толщина стенки днища определяется по формуле:
=, (3.59.)
где R=D –для эллиптических днищ с Н=0,25 D
=149 МПа – допускаемое напряжение для стали ВСт 3 сп при Т=100˚С
= S≥0,0001+0,002=0,0021 м
Принимаем толщину стенки днища S=5 мм.
Из приведенных выше расчетов, видим, что необходимо производить расчет при гидроиспытании.
Толщина днища при гидроиспытании определяется по формуле :
= (3.60.)
Sp≥ 0,0013+0,002=0,0033 м
Принимаем толщину стенки днища S=0,008м из условия лучшей свариваемости.
3.3.1.5 Расчет укрепления отверстия
Целью расчета является укрепление отверстия в стенке корпуса колонны, работающего под внутренним давлением.
Расчетная схема приведена на рисунке 3.4.
Данные для расчета :
нутренний диаметр обечайки D=0,5м
- исполнительная толщина стенки обечайки S=0,009м
- диаметр условного прохода штуцера dу = 250 мм
Расчет ведем согласно [8],
Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на
него влияния, и удовлетворяет условию :
в ≥ (3.61.)
где в =0,5м – расстояние между смежными отверстиями
= 0,5м – расчетный диаметр укрепляемого элемента для цилиндрической обечайки, тогда :
в ≥=0,12м
0,5>0,12 – условие (3.49) выполняется.
Определяем диаметр отверстия, не требующего укрепления, считая, что все отверстия аппарата являются одиночными.
, (3.62.)
Где = 0,0013м – расчетная толщина стенки обечайки
S = 0,009м – исполнительная толщина стенки обечайки
= 2∙
То есть отверстие dу = 250мм не требует укрепления.
3.3.1.6 Расчет опоры
Целью расчета является выбор стандартной опоры и расчет ее элементов.
Расчетная схема показана на рисунке 3.5.
Данные для расчета :
- внутренний диаметр обечайкиD=0,5м
- рабочая температура t = 100˚C
- материал опоры сталь ВСт 3 сп
Определяем максимальную и минимальную приведенные нагрузки для выбора стандартных опор.
, где (3.63.)
М1 = 82499 Н – изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в рабочих условиях.
М2 = 81939 Н- изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в условиях гидроиспытания.
F1 = 48100 H- осевая сжимающая сила в рабочих условиях.
F2 = 54300 H - осевая сжимающая сила в условиях гидроиспытания.
(3.64.)
где М3 = 29918 Н – изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в условиях монтажа (без теплоизоляции);
F3 = 35700 Н – осевая сжимающая сила в условиях монтажа (без теплоизоляции)
По найденным и в соответствии [ 3 стр. 288] выбираем опору типа
3 – 500 –160 –80 – 4000 ОСТ 26 – 467–78.
Опора имеет следующие параметры :
D1 = 700 мм, D2 = 450 мм, Dб = 620 мм ;
d = 45 мм, d1 = 70 мм , d = М30, n=10, S1 = 9 мм
S2 = 20 мм, S3 = 20 мм, h = 300 мм
Проверка опоры для рабочих условий.
Прочность сварного соединения опоры с корпусом определяется условием:
(3.65.)
где = 149 МПа – допускаемое напряжение для материала корпуса аппарата в сечении z-z при t = 100˚С;
= 149 МПа – допускаемое напряжение для материала опоры в сечении z-z при t = 100˚С.
= 0,7 – коэффициент прочности сварного шва [ 3 стр. 306]
= 9 мм – расчетная толщина сварного шва , тогда
32,4 МПа<104,3 МПа – условие выполняется.
Проверяем условие устойчивости в сечении y-y
(3.66.)
где - допускаемая осевая сжимающая сила, МН(3.67.)
- допускаемая осевая сжимающая сила из условия прочности, МН; (3.54)
- допускаемая осевая сжимающая
сила из условия устойчивости, МН;(3.68.)
где - допускаемое напряжение для стали ВСт 3 сп при t=20˚С
Е = 1,99∙105 МПа – модуль продольной упругости;
D = 0,5м – диаметр нижней части опоры.
= 3,14∙(0,5+0,009-0,002) ∙(0,009-0,002) ∙154=1,72 МН
=
МН
Допускаемый изгибающий момент находим по формуле:
(3.69.)
(3.70.)
(3.71.)
Тогда МН∙м
МН∙м
МН∙м
Проверяем выполнение условия устойчивости сечения: Y-Y
0,28<1 – условие выполняется
Проверка ширины и толщины опоры кольца
Ширина кольца: = 0,5∙ (3.72.)
Она должна удовлетворить условию:
, (3.73.)
где - болтовой окружности диаметр.
=10 МПа – допускаемое напряжение сжатия бетона фундамента (марка 500 СНиП 131-6г )[3стр.302],
Тогда =
>= 0,027м – условие выполняется
Толщина нижнего опорного кольца S2 = 0,02 м и должна удовлетворять условию:
S2 ≥ = (3.74.)
Где х1 – коэффициент определяемый в зависимости от параметра
Принимаем = 1 [3 стр. 309]
х1 = 0,5
= 0,5∙(D1-D*-S1) – ширина кольца выступающая наружу от обечайки опоры, (3.75.)
где D*= 0,5м – диаметр опоры.
= 0,5∙(0,75-0,5-0,009) = 0,121м
= - напряжение сжатия в бетоне, МПа (3.76.)
= МПа
> = 0,0135м – условие выполняется.
оверка опоры для условий гидроиспытаний:
Проверка прочности сварного шва (соединения) корпуса с опорой выполняется
по формуле:
(3.77.)
МПа
3,26 МПа < 107,8 МПа – условие выполняется.
Проверка устойчивости в сечении Y-Y выполняется по формуле :
(3.78.)
По формулам (3.67.) – (3.71.) для сечения Y-Y имеем:
МПа ; МН∙м
Проверяем выполнение условия :
- условие устойчивости выполняется.
Проверка ширины и толщины опорного кольца по формуле (3.79.):
= 0,175м > =0,027м – условие выполняется.
Расчетная толщина опорного кольца определяется по формуле (3.80)
= 0,015м
>= 0,015м – условие выполняется.
Расчет показал, что выбранная опора обладает достаточной прочностью и устойчивостью.
... на установке, являются пожароопасными. Поэтому необходимо производить контроль всех технологических параметров, влияющих на безопасность проведения процесса. Этому способствуют средства контроля и автоматизации, применяемые в настоящее время на установке селективной очистки масел. 3.1 Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации В экстракционной колонне К – 1 ...
... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ. Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...
0 комментариев