- •1 Цели и задачи курсового проектирования колонного аппарата
- •2 Безопасность и экологичность проекта
- •3.2.2 Устройство и принцип действия массообменных устройств.
- •4.3.2 Расчет в условиях испытаний.
- •4.4 Определение коэффициента прочности сварного шва
- •4.5.3 Определение исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ.
- •4.9 Результаты, полученные при выполнении раздела 4
- •5.2 Порядок расчета колонных аппаратов от ветровых нагрузок
- •5.3.2 Расчетные сечения.
- •5.4 Расчетные условия
- •5.5 Определение веса колонного аппарата и осевой сжимающей силы
- •5.5.2 Результаты определения осевой сжимающей силы.
- •5.6 Определение ветровых нагрузок
- •5.6.1 Определение периода основного тона собственных колебаний аппарата.
- •5.6.2 Определение ветровой нагрузки на каждом участке.
- •5.6.2.1 Методика расчета ветровой нагрузки.
- •5.6.2.2 Результаты расчета ветровой нагрузки.
- •5.7 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки и сейсмического воздействия
- •5.7.1 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки.
- •5.7.2 Результаты определения расчетного изгибающего момента от ветровых нагрузок.
- •5.8 Сочетание нагрузок (p, f, m) для каждого расчетного условия
- •5.9 Проверка на прочность и устойчивость стенки корпуса аппарата
- •5.9.1 Проверка прочности стенки корпуса аппарата.
- •5.9.2 Результаты проверки прочности стенки корпуса.
- •5.10.2 Проверка прочности сварного шва.
- •5.11 Расчет анкерных болтов
4.9 Результаты, полученные при выполнении раздела 4
В таблице 4.12 приведены результаты, полученные при выполнении раздела 4 курсового проекта.
Таблица 4.12 – Результаты, полученные при выполнении раздела 4
Наименование параметра |
Значение |
Сумма прибавок к расчетной толщине, С, мм |
С=3,8 |
Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки без учета суммы прибавок, мм |
Sцр=13,84 |
Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки по ГОСТ, мм |
Sцгост=18 |
Расчетная толщина стенки эллиптического днища без учета суммы прибавок, мм |
Sднр=13,84 |
Исполнительная толщина эллиптического днища по ГОСТ, мм |
Sднгост =18 |
По результатам выполнения разделов 2, 3 и 4 составляется техническая характеристика колонного аппарата.
5 Расчет аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок
Работа высоких колонных сооружений на технологических установках проходит в тяжелых условиях при совместном воздействии:
- давления (внутреннего или наружного);
- осевой сжимающей силы от собственного веса аппарата;
- изгибающих моментов, возникающих от ветровых и сейсмических нагрузок.
Толщина же стенки обычно рассчитывается при воздействии только внутреннего избыточного давления. Поэтому возникает необходимость проверить прочность и устойчивость основных элементов колонного аппарата при суммарном воздействии всех нагрузок, которые могут действовать на аппарат.
5.1 Область применения, цель и задачи расчета, исходные данные
Расчет аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмического воздействия производится по ГОСТ Р 51273-99 (2006) [7] и 51274-99 (2006) [8].
В курсовом проекте рассчитывается отдельно стоящий аппарат колонного типа – стабилизационная колонна К-3 установки изомеризации легких бензиновых фракций.
Цели расчета в курсовом проекте:
- проверка прочности корпуса колонного аппарата в сечении В-В под совместным воздействием внутреннего давления Ррас, осевой сжимающей силы F от собственного веса и изгибающего момента МV, возникающего от ветровых нагрузок (в курсовом проекте сечение В-В совмещается с сечением Г-Г);
- проверка прочности сварного шва (сечение Г-Г) под воздействием изгибающего момента МV и осевой сжимающей силы F;
- расчет элементов опорного узла в месте присоединения нижнего опорного кольца (сечение Е-Е) под воздействием изгибающего момента МV и осевой сжимающей силы F:
- расчет на прочность анкерных болтов (определение внутреннего диаметра резьбы анкерных болтов).
Необходимость в проверке прочности возникает вследствие того, что толщина стенки корпуса была определена только под действием внутреннего или наружного расчетного давления, без учета дополнительного воздействия осевой сжимающей силы и изгибающего момента, напряжения от которых могут достигать больших величин и привести к разрушению колонного аппарата.
Исходные данные, необходимые для выполнения данного раздела, приведены в таблицах 4.3-4.6, 4.15 и 5.1.
Таблица 5.1 - Исходные данные при расчете колонного аппарата на воздействие ветровых нагрузок
Параметр |
Значение |
1 |
2 |
Территориальный район установки аппарата |
II |
Диаметр колонны наружный (без изоляции), Dн=Dв+2Sгост, мм |
2236 / 2836 |
Толщина стенки опорной обечайки Sоп, |
18 |
Модуль упругости Еt,Па, при расчетной температуре tрас для рабочих условий |
1,81∙1011 |
Модуль упругости Е20 , Па, при расчетной температуре tрас = 20 0С |
1,99∙1011 |
Тип грунта |
средний |
Коэффициент неравномерности сжатия грунта Cf, Н/м3(выбирается в зависимости от типа грунта) |
60000000 |
Тип массообменных устройств |
клапанные тарелки |
Общее число тарелок, шт. |
31 |
Масса тарелки*, кг |
400 |
Учет сейсмических нагрузок |
нет |
Наличие изоляции |
да |
Расстояние от поверхности земли до обслуживающей площадки, i , мм: - первой; (нумерация сверху вниз) - второй; - третьей; - четвертой |
32450 23650 17500 7050 |
Расстояние от поверхности земли до оси лаза Х 0Д-Д, мм |
800 |
Диаметр лаза, мм |
500 |