4.5.3 Определение исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ.

Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки S^ц и эллиптического днища S^дн определяется соответственно по формулам (4.8) и (4.9)

S^ц ≥ S ^ц_р + С_ц=17,35+2=19,35 мм, (4.8)

S^дн ≥ S^дн _р + С_дн=17,3+4,6=21,9 мм. (4.9)

Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки и днища заносятся в таблицу 4.9.

Таблица 4.9 – Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки и днища

Наименование параметра	Значение
Исполнительная толщина цилиндрической обечайки, мм	Sцгост = 22
Исполнительная толщина эллиптического днища, мм	Sднгост = 22

4.6 Проверка условий применения расчетных формул

Проверяется условие применения расчетных формул для цилиндрической обечайки корпуса аппарата, которое записывается в виде

(4.10)

Проверяется условие применения расчетных формул для эллиптической оболочки, которое записывается в виде

(4.11)

(4.12)

Так как условия выполнятся, то расчеты выполнены корректно.

4.7 Выбор стандартного днища

Параметры эллиптического днища представлены в таблице 4.10.

Таблица 4.10 – Параметры эллиптического днища

D,мм	Sдн,(Sднгост), мм	Ндн, (hдн), мм	hц, мм	Fдн, м2	mдн, кг	Vдн, м3
2600	22	650	60	7,82	1375	2,6087

Эскиз эллиптического днища и конического перехода представлены на рисунке 4.2.

а) б)

Рисунок 4.2 – Эскиз эллиптического днища (а) и конического перехода (б)

4.8 Проверка прочности

4.8.1 Проверка прочности аппарата, работающего под действием внутреннего избыточного давления.

Проверка прочности заключается в определении допускаемых значений расчетных давлений в рабочих условиях [P]_t и в условиях испытаний [P]_и и сравнении их с расчетными P_рас^t и P_рас^и .

4.8.1.1 Определение допускаемого давления в рабочих условиях.

В рабочих условиях допускаемое внутреннее избыточное давление [P]_t определяется по формулам:

- для цилиндрической оболочки

; (4.13)

МПа;

- для днищ

; (4.14)

МПа.

4.8.1.2 Расчет в условиях испытаний.

В условиях испытаний допускаемое внутреннее избыточное давление [P]_и определяется по формулам:

- для цилиндрической оболочки

; (4.15)

МПа;

- для днищ

; (4.16)

МПа.

4.8.1.3 Проверка прочности.

Проверяется условие прочности цилиндрической обечайки и днищ по следующим формулам:

- в рабочих условиях

P_рас^t ≤ [P]_t ; (4.17)

- в условиях испытаний

P_рас^и ≤ [P]_и ; (4.18)

Условия (4.17) и (4.18) выполняются.

Результаты проверки прочности цилиндрической обечайки и днищ приведены в таблице 4.11.

Таблица 4.11 – Результаты проверки прочности обечайки и днища

Наименование	Условие прочности
	Расчет в рабочих условиях	Расчет в условиях испытаний
Цилиндрическая обечайка	1,68˂2,03	2,65˂3,05
Днище эллиптическое	1,68˂1,88	2,65˂2,83

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 =2
Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки без учета суммы прибавок, мм	Sцр =17,35
Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки по ГОСТ, мм	Sцгост =22
Расчетная толщина стенки эллиптического днища без учета суммы прибавок, мм	Sднр=17,3
Исполнительная толщина эллиптического днища по ГОСТ, мм	Sднгост =22

5 Расчет аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий

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) и 51274-99 (2006).

В курсовом проекте рассчитывается отдельно стоящий аппарат колонного типа – стабилизационная колонна С-501 установки каталитического риформинга бензиновых фракций.

Цели расчета в курсовом проекте:

- проверка прочности корпуса колонного аппарата в сечении В-В под совместным воздействием внутреннего давления Р_рас, осевой сжимающей силы F от собственного веса и изгибающего момента М_V, 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 М_V и осевой сжимающей силы F;

- расчет элементов опорного узла в месте присоединения нижнего опорного кольца (сечение Е-Е) под воздействием изгибающего момента М_V 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, 4.12 и 5.1.

Таблица 5.1 - Исходные данные при расчете колонного аппарата на воздействие ветровых нагрузок

Параметр	Значение
Территориальный район установки аппарата	II
Диаметр колонны наружный (без изоляции), Dн=Dв+2Sгост, мм	2044 / 2644
Толщина стенки опорной обечайки Sоп,	22
Модуль упругости Еt,Па, при расчетной температуре tрас для рабочих условий	1,77∙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.	35
Масса тарелки*, кг	200
Учет сейсмических нагрузок	нет
Наличие изоляции	да
Расстояние от поверхности земли до обслуживающей площадки, i , мм: - первой; (нумерация сверху вниз) - второй; - третьей; - четвертой; - пятой	33000 25200 18200 10800 2200
Расстояние от поверхности земли до оси лаза Х 0Д-Д, мм	600
Диаметр лаза, мм	500