Розрахунок на міцність та стійкість колонних апаратів (стр. 9 из 12)

Максимальне зведене навантаження визначаємо за формулою (28)

Мінімальне зведене навантаження визначаємо за формулою (29)

Н.

По зведеним навантаженням

і вибираємо опору за галузевим стандартом України [7]. Згідно стандарту [7] для апарата діаметром мм на мінімальне зведене навантаження циліндричні опори типів 1-4 не використовуються. Приймаємо конічну опору типу 5, яка допускає навантаження: 0,8 МН і При цьому допускається перевищення зведених навантажень над табличними до 10%. Перевищення мінімального зведеного навантаження над табличним складає

,

що не перевищує 10% від мінімального зведеного навантаження

:

Зовнішній діаметр опорного кільця конічної опори колонного апарата діаметром 1000 мм складає

мм [7].

Розрахункові згинальні моменти у відповідних розрахункових перерізах для робочих умов, умов випробувань та монтажу апарата з конічною опорою визначаємо аналогічно розрахунку апарата з циліндричною опорою за підрозділами 11.3-11.4. Результати розрахунків представлені в таблицях 6 і 7.

Визначаємо максимальне зведене навантаження для апарату з конічної опорою за формулою (28)

Таблиця 6 – Сполучення навантажень у перерізі Б – Б апарата з конічною опорою

Умови роботи	Розрахунковий тиск Р, МПа	Осьове стискальне зусилля F, Н	Розрахунковий згинальний момент М, Н×мм
Робочі	0,83	F1=G1=6,43·104
Випробувань	1,24	F2=G2=15·104
Монтажу	0	F3=G3=5,1·104 F4=G4=3,63·104

Мінімальне зведене навантаження визначаємо за формулою (29)

Н.

Перевищення зведених навантажень над табличними для обраної раніше конічної опори складає

,

що не перевищує 10% від мінімального зведеного навантаження

:

Таблиця 7 – Сполучення навантажень у перерізі Г – Г апарата з конічною опорою

Умови роботи	Розрахунковий тиск Р, МПа	Осьове стискальне зусилля F, Н	Розрахунковий згинальний момент М, Н×мм
Робочі	0,83	F1=G1=6,43·104
Випробувань	1,24	F2=G2=15·104
Монтажу	0	F3=G3=5,1·104 F4=G4=3,63·104

2.6 Розрахунок корпуса колонного апарата на міцність та стійкість

2.6.1 Перевірка міцності корпуса

Розрахунок напружин здійснюємо в перерізі

для робочих умов та умов монтажу (рисунок 9).

Для робочих умов:

.

Подовжні напружини

і розрахуємо за формулами (30) і (31):

– з навітряного боку

– з підвітряного боку

Рисунок 9 – Конічна опора колонного апарата

Кільцеву напружину

розраховуємо за формулою (32)

МПа.

Еквівалентні напружини

і розраховуємо за формулами (33) і (34):

– з навітряного боку

МПа;

– з підвітряного боку

МПа.

Перевірку умов міцності проводимо за формулами (35) і (36):

– з навітряного боку

,

;

– з підвітряного боку

,

.

Умови міцності виконуються.

Для умов монтажу:

.

Подовжні напружини

і розрахуємо за формулами (30) і (31):

– з навітряного боку

– з підвітряного боку

.

Кільцеву напружину

розраховуємо за формулою (32)

МПа.

Еквівалентні напружини

і розраховуємо за формулами (33) і (34):

– з навітряного боку

МПа;

– з підвітряного боку

МПа.

Перевірку умов міцності проводимо за формулами (35) і (36):

– з навітряного боку

,

;

– з підвітряного боку

,

.

Умови міцності виконуються.

2.6.2 Перевірка корпуса колони на стійкість

Так як колонний апарат працює під внутрішнім надлишковим тиском і товщина стінки опорної обичайки більше товщині стінки обичайки колони, виконуємо розрахунок корпуса колонного апарата на стійкість. Перевірку корпуса на стійкість проводимо для робочих умов, умов випробувань та монтажу.

Для робочих умов навантаження

і приймаємо відповідно до таблиці 6 для перерізу :