Общую прибавку к номинальной расчетной толщине стенки днища определяем по формуле
= 1,05 мм - прибавка на округление размера (см. [4], стр.453)
т.е. условие выполнено.
.
Расчетное давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости определяется по формуле
. При ряде единичных неукрепленных отверстий в обечайке, расположенных отверстий по одной образует, коэф проч. оределяется по ф-ле:
=0,95 коэффициент прочности сварного шва), тогда =0,95, откуда отношение определяющих параметров Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения
определяется по ф-ле:
Общую прибавку к номинальной расчетной толщине стенки днища определяем по формуле
где
= 1 мм - прибавка на коррозию = 0 мм - прибавка на эрозию = 1,05 мм - прибавка на округление размера (см. [4], стр.453)С=Ск+Сэ+Со=1+0+1,05=2,05 мм
Толщину стенки обечайки с учетом прибавки
Толщину стенки обечайки для колонных аппаратов диаметром 1800 мм должна быть не меньше10 мм., по этому принимаем S=10
Проверка условия прочности
допускаемое давление в обечайке:
Расчет и подбор конденсатоотводников
Для отвода конденсата и предотвращения проскока пара в линию отвода конденсата теплообменные аппараты, обогреваемые насыщенным водяным паром, должны снабжаться конденсатоотводниками.
Конденсатоотводник для куба-испарителя.
Определяем расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата
т/чгде Gmax = 1,23 кг/с = 4,43 т/ч - максимальный расчетный расход пара в кубе-испарителе.
Оцениваем давление пара перед конденсатоотводником (конденсатоотводник устанавливается в непосредственной близости от теплопотребляющего аппарата)
p1 = 0,95p = 0,95×0,35 = 0,33 МПа
Давление p2 в трубопроводе после конденсатоотводника принимаем равным 50% от давления пара после теплопотребляющего аппарата
p2 = 0,5p1 = 0,5×0,33 = 0,16 МПа
Рассчитываем условную пропускную способность kVy
kVy =
т/чгде Dp = p1 - p2 = 0,33 - 0,16 = 0,17 МПа = 1,7 кгс/см2 - перепад давления на конденсатоотводнике.
А = 0,72 - коэффициент, учитывающий температуру конденсата и перепад давлений на конденсатоотводнике для температуры конденсата на 100С превышающей температуру насыщения пара (см. [6], стр.7, рис.2).
Выбираем термодинамический конденсатоотводник 45ч12нж в зависимости от условной пропускной способности, ближайшее большее значение которой, составит 2,5 т/ч, диаметр условного прохода Dy = 50 мм, размеры конденсатоотводника L =200 мм, Н1 = 60 мм, Нmax = 103мм. Ставим два таких конденсатоотводчика.
Конденсатоотводник для подогревателя исходной смеси.
Определяем расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата
G = 1,2Gmax = 1,2×0,86 = 1,03 т/ч
Оцениваем давления р1 и р2
р1 = 0,95× 0,35 = 0,33 МПа
р2 = 0,5 ×0,33 = 0,16 МПа
Рассчитываем условную пропускную способность.
kVy =
т/чВыбираем термодинамический конденсатоотводник в зависимости от условной пропускной способности, ближайшее большее значение которой, составит 1,25 т/ч, диаметр условного прохода Dy = 22 мм, размеры конденсатоотводника L =120 мм, Н1 = 28 мм, Нmax = 68 мм.
Выбор опоры аппарата
Опоры аппарата рекомендуется применять при установке колонных аппаратов, у которых отношение высоты к диаметру H/D³ 5. При отношении H/D < 15 (Н = 9,6 м, D = 1,8 м, H/D = 9,6/1,8 = 5,3 <15) расчетная схема аппарата принимается в виде упруго защемленного стержня. Химические аппараты устанавливают на фундаменты чаще всего с помощью опор. Аппараты вертикального типа с соотношением H/Dі 5, оснащают так называемыми юбочными опорами - цилиндрическими или коническими. Выбираем цилиндрическую юбочную опору.
Принимаем толщину цилиндрической стенки опоры S=10 мм.
Напряжение сжатия в этой стенке с учетом наличия в ней отверстия для паза d=0,6 м при при максимальной нагрузки от силы тяжести аппарата определяем по формуле:
Напряжение на изгиб в стенке:
Отношение
Для данного отношения определяем коэф. kс=0,1 kн=0,12 [По [4] стр.418, рис.15,8]
Где
- предел текучести материала опоры при t=180С -модуль упругости допускаемые напряжения
на сжатия:
на изгиб:
Условия устойчивости цилиндрической опоры
Максимальное напряжение на сжатие в сварном шве (при коэф. сварного шва
=0,9) Внутренний диаметр опоры кольца
D2=D-0,06==1,74 м
Наружный диаметр опоры кольца
D1=D+2S+0,2=1,8+0,02+0,2=2,02 м
Опорная площадь кольца
Момент сопротивления опорн. площади кольца
Максимальное напряжение сжатия на опорной поверхности опорного кольца
По([4], стр.672 табл.16,8) принимаем
, бетон-марка 100Общая условная расчетная нагрузка на фундаментные болты
Принимаем к-во фундаментных болтов z=16
Общая условная нагрузка на один болт
Расчетный внутренний диаметр резьбы болтов
-для стали Принимаем болты М30 (d1=25,4)Список использованной литературы
1) Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии, Л.: Химия, 1987.
2) Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию, М.: Химия, 1991.
3) Колонные аппараты: Каталог, М.: Цинтихимнефтемаш, 1978.
4) Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Приложение к справочнику, М.: Машиностроение, 1970.
5) Захаров М.К., Солопенков К.Н., Варфоломеев Б.Г. Методические указания к курсовому проектированию ректификационных установок непрерывного действия, М.: Полинор-М, 1995.
6) Мясоединков В.М. / Под ред. Б.Г. Варфоломеева Подбор и расчет конденсатоотводчиков, М.: МИТХТ, 1989.