Расчет ректификационной колонны (стр. 7 из 9)
m2=0,6,
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
м2, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
8 Расчёт корпуса аппарата от совместного действия всех нагрузок [5]
Цель расчёта: Проверка аппарата на прочность и устойчивость в результате совместного действия всех нагрузок
Исходные данные:
p – расчётное давление, PR=11 МПа;
D – внутренний диаметр аппарата, D=1200 мм;
s – толщина стенки аппарата, S=50 мм;
c – сумма прибавок к толщине стенки, С=2 мм;
F – расчётное осевое сжимающее усилие в сечении У-У , F = 0,81 МН ;
М – расчётный изгибающий момент в сечении У-У , М = 0,206 МН×м ;
fт – коэффициент прочности кольцевого сварного шва , fт =1;
fp – коэффициент прочности продольного сварного шва , fp=1.
Рисунок 13 – Расчётная схема аппарата
8.1 Проверка корпуса аппарата на прочность
8.1.1 Проведем расчет для рабочего условия
Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (125)где F – осевое сжимающие усилие при рабочих условиях, F=0,537 МН;
Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле
, (126) 
.Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле
, (127) 
МПа.Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (128) 
МПа.Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной стороне по формуле
, ( 129) 
.Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
, (130)124,04 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
, (131)124,31 МПа<145 МПа.
Условие прочности выполняются.
8.1.2 Проведем расчет при условии монтажа
Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (132)где F – осевое сжимающие условие при монтаже, F=0,514 МН;
По ГОСТ Р 51274 – 99 при условии монтажа p=0 МПа.
.Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле
, (133) 
.Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле
, (134) 
МПа.Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (135) 
МПа.Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной стороне по формуле
, ( 136) 
.Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
, (137)0,954 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
, (138)6,635 МПа<145 МПа.
Условия прочности выполняются.
8.2 Проверка корпуса аппарата на устойчивость
Проверка устойчивости для рабочего условия и при условии испытания.
Допускаемая сжимающая сила из условия прочности сечения У-У корпуса аппарата определяется по формуле
, (139) 
.Допускаемая осевая нагрузка из условия местной устойчивости формы определяется по формуле
, (140) 
MH, 
МН.Допускаемая осевая сжимающая сила из условия устойчивости формы определяется по формуле
, (141)где l – гибкость аппарата;
, 
, 
МН, 
.
Определяем эквивалентную сжимающую осевую силу по формуле
, ( 142) 
., 
.Определяем допускаемый изгибающий момент из условия прочности
, ( 143) 
.Определяем допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости