2. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ОБЕЧАЙКИ КОРПУСА
Исходные параметры:
Объем аппарата | V=5 | |
Внутренний диаметр аппарата | D=1800 | |
Высота аппарата | Н=2230 мм | |
Внутреннее избыточное давление | Р= 1,5 МПа | |
Наружное избыточное давление | Рн= 1,0Мпа | |
Рабочая температура | 200С | |
Среда в аппарате | HNO3 | |
Долговечность аппарата | ||
Днище и крышка | эллиптические | |
Крышка | Съемная | |
Днище | Приварное | |
Рубашка | гладкая, приварная | |
Мешалка | Листовая |
2.1. Для заданной среды (HNO3) (табл. 1 МУ, стр.27) принимаем:
плотность ρ=1510 кг/м3
коэффициент динамической вязкости μ=0.8 н.с/м2
Для корпуса аппарата выбираем высоколегированную сталь марки 08Х21Н6М2Т. Эта сталь по способу выплавки спокойная, легко сваривается всеми видами сварки.
Для рубашки, в которой будет циркулировать горячая вода или водяной пар, принимаем по таблице № 1(МУ, стр.27) углеродистую конструкционную сталь 20К. Скорость коррозии принимаем П=0,05 мм/год для рубашки и П=0,1мм/год для корпуса, поскольку температура больше 200С.
2.2. Допускаемые напряжения и модуль упругости:
а) для стали 08Х21Н6М2Т по таблице № 2 (МУ, стр.28) –
200С =233МПа Е=2,0 × 10-5 МПа
б) для стали 20К находим:
при 200С 20 = 147 МПа Е20= 1,99×105 МПа
2.2.1. Высота корпуса аппарата при снятой крышке
, где
– высота элептической части крышки,
100 мм – размер, который ориентировочно учитывает высоту цилиндрической отбортовки крышки и толщину фланца крышки.
h1=2230-(0,25×1800+100)=1680 мм
2.2.2. Высота жидкости в аппарате
hж=h1-(50…100)=1680-(50…100)=1630…1580 мм
Принимаем к расчету. hж=1600 мм = 1,6 М
2.2.3. Расчетное внутреннее давление в аппарате
, где
Рг – гидростатическое давление –
Рг=× g×hж=1510×9,81×1,6=23700Па=0,024МПа
g = 9,81 – ускорение свободного падения;
r = 1510 – плотность среды;
hж = 1600 – высота жидкости в аппарате.
Оцениваем величину гидростатического давления
р% =рг/р×100=0,024/1,5 ×100=1,6%<5%
Р = 1,5 МПа – внутреннее избыточное давление в аппарате,
Если , то РГ не учитывается
2.2.3.1 Расчет обечайки корпуса
2.2.3.2 Толщина стенки обечайки при нагружении внутренним расчетным избыточным давлением
, где
j = 0,9 – коэффициент сварного шва. Обечайка имеет сварной шов.
Рр = 1,5 Н/мм2 – расчетное давление (см. п.3.3.3)
Двн = 1800 мм[] = 233 Н/мм2 – допускаемое напряжение (см. п.3.2)
SR=(1,5×1800)/(2×233×0.9-1,5)=6,46 мм
2.2.4. Толщина стенки обечайки при нагружении осевой растягивающей силой.
Осевая растягивающая сила
FR=(p×r2×rr)/4=(3.14×18002×1,5)/4=3,82 ×106 H
Толщина стенки
SR=FR /(p×r××j)=(3,82 ×106)/(3.14×1800×233×0.9)=3,22 мм
2.2.5. Толщина стенки обечайки, нагруженной наружным давлением. Для корпуса нагруженным давлением является давление в рубашке
PH=1,0 МПа =1,0 н/мм2
2.2.6. Расчетная длина (высота) обечайки
, где
- принимается конструктивно для удобного выполнения сварки рубашки и корпуса;
l=1680-150-(2/3)×0.25×1800=1230 мм
... 1. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. -Л.: / Машиностроение, 1970. -750с. 2. Прикладная механика. Курсовой проект. Аппарат вертикальный с механическим перемешивающим устройством / Сост.: Герасимов В.К., Лихачев А.И. - Рубежное: ИХТ ВНУ, 2008. -60 с. 3. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. - М.: ...
... мощности 10 кВт и 170 об/мин, возможные варианты: типы 2, 3, 5 Выбираем Тип 2, Исполнение 1 для установки на крышке аппарата. Для аппаратов с избыточным давлением не более 3,2 МПа и оборотами 20-320 об/мин выбираем Габарит 1. Рисунок 4 Привод перемешивающего устройства Тип 2 исполнение 1 Таблица 4 Размеры привода перемешивающего устройства Габарит d B C L H1 H2 H3 2 ...
... операционный баланс будет равен суточному балансу. Производительность проектируемого производства составляет 13 тонн/год. Предполагается, что проектируемое производство будет работать 237 дней в году. Из этих данных определяем суточную производительность проектируемого объекта: т готовой динитробензойной кислоты. Таблица №12 Операционный материальный баланс стадии нитрования Приход кг ...
... производится механическим способом с помощью мешалок. Для приведения в обращение перемешивающих механических устройств служат приводы, состоящие из электродвигателей, редукторов, ременных передач и муфт. Редукторы устанавливаются на крышках вертикальных аппаратов при помощи стоек и опор. Вал мешалки вводится в аппарат через уплотнение для обеспечения герметичности. Уплотнение вала производится с ...
0 комментариев