Смекни!
smekni.com

Расчет ректификационной колонны (стр. 4 из 9)

Расчетная схема показана на рисунке 7

Рисунок 7 – Расчетная схема взаимовлияющих отверстий

Определим допускаемое давление для перемычек по формулам

, (42)

где V находится по формуле

, (43)

где

- исполнительная ширина накладного кольца, мм;

- длина внутренней части штуцеров,
мм;

- отношения допускаемых напряжений,
.

Определим расчетную ширину накладного кольца

Допускаемое напряжение удовлетворяет принятым размерам кольца.

5 Расчет люка-лаза

Цель расчета: определение напряжений фланцевого соединения.

Схема фланцевого соединения показана на рисунке 8.

Исходные данные для расчета:

- Расчетное давление PR=11 МПа;

- Внутренний диаметр фланца D=450 мм;

- Внутренний диаметр отверстия под шпильку d=46 мм;

- Диаметр фланца Dф=775 мм;

- Число отверстий n=20;

- Материал фланца – сталь 16ГС;

- Диаметр болтовой окружности Dб=690 мм;

- Средний диаметр прокладки Dп.с.=525 мм.

Рисунок 8 – Расчетная схема фланцевого соединения

По ГОСТ 28759.4-90 для данного аппарата выбираются размеры люка—лаза при Ру =16 МПа и Ду = 450 мм.

5.1 Расчет прокладки

Схема прокладки показана на рисунке 9

Рисунок 9 – Расчетная схема прокладки

Наружный диаметр прокладки

DП = Dб - е, (44)

где е - размер, определяемый по таблице ОСТ 26–2003–77, е=78.

DП=690-78=612 мм.

Средний диаметр прокладки

D п.ср=Dп-bп, (45)

где bп — ширина прокладки, bп=12 мм;

Dп.ср =612-12=600 мм.

Эффективная ширина прокладки

bE = 0,125×bП, (46)

bE=0,125×12=1,5 мм.

Ориентировочное число шпилек

zб=p×Dб /tб, (47)

где tБ - шаг болтов;

tб=(2,3…3)×dб, (48)

где dб – диаметр шпильки, мм;

tБ=3×42=126,

zБ = 3,14×690/126=18 шт.

Определим вспомогательные величины

а) коэффициент c

, (49)

где b - отношение большей толщины втулки фланца к меньшей, b=2.

х найдем по формуле

, (50)

где l – длина втулки, l=125 мм;

s0 – толщина втулки, s0=34 мм.

б) эквивалентная толщина втулки фланца

sE=c×so, (51)

sE=1,57×34=53,6 мм.

в) ориентировочная толщина фланца

, (52)

где l — коэффициент, из таблицы [3] l=0,5 ;

мм

г) безразмерный параметр

w=[1+0,9×l×(1+y1×j2)]-1 , ( 53)

где

j=h/sE, (54)

j=77,6/53,6=1,45,

k=Dф/D, (55)

k=775/450=1,72,

y1=0,3, из таблица [3]

w = [1+0,9×0,5×(1+0,3×1,452)]-1=0,6

д) безразмерные параметры возьмем из графиков [3]

Т=1,58,

y2=3,8,

y3=1.

Угловая податливость фланца

, (56)

где Еф - модуль продольной упругости материала фланца, Eф=1,75×105 МПа;

hкр – толщина фланцевой части крышки, hкр=110 мм

1/(МН×м).

Угловую податливость плоской фланцевой крышки найдем по формуле

, (57)

где

, (58)

где sкр – толщина плоской крышки, sкр=235 мм;

hкр – толщина фланцевой части крышки, hкр=110 мм.

, (59)

,

,

.

Линейная податливость прокладки

yп=sп/(p×Dп.ср×bп×Eп), (60)

где Еп - модуль продольной упругости прокладки, для металлической прокладки yп=0.

5.2 Расчет болтового соединения

Расчетная длина шпилек

lБ = lБО + 0,28×d, (61)

где lБО - длина шпильки между опорными поверхностями головки болта и гайки, lБО=220 мм.;

d - диаметр отверстия под болт, d=46 мм.

lБ=220+0,28×46=232,88 мм.

Линейная податливость шпилек

yБ=lБ/(EБ×fБ×zБ), (62)

где fБ - расчетная площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы, fБ=10,9×10-4 м2;