- •Содержание
- •Основные обозначения
- •1 Классификация аппаратов колонного типа
- •1.2 Отбойные устройства колонных аппаратов
- •2 Колонные аппараты насадочного типа
- •2.1 Распределительные устройства насадочных колонн
- •2.1.1 Распределительные устройства для подачи жидкости
- •2.1.2 Распределители газа
- •2.2 Насадочные контактные устройства
- •2.2.1 Характеристика насадок
- •3 Колонные аппараты тарельчатого типа
- •3.1 Классификация контактных тарелок
- •3.2 Характеристика тарелок с переливными устройствами
- •3.2.1 Устройство и работа барботажной тарелки
- •3.2.2 Конструкции переливных устройств
- •3.2.2.1 Устройства ввода и вывода жидкости
- •3.2.3 Минимальная скорость перехода на беспровальный режим
- •3.2.4 Градиент уровня жидкости на тарелке
- •3.2.5 Захлебывание тарелок с переливными устройствами
- •3.2.6 Тарелки колпачкого типа
- •3.2.6.1 Тарелки с круглыми колпачками
- •3.2.6.2 Тарелки с s – образными элементами
- •3.2.7 Тарелки клапанные
- •3.2.8 Тарелки ситчатые
- •3.2.8.1 Тарелки ситчатые с отбойными элементами
- •3.2.8.2 Тарелки ситчато-клапанные
- •3.2.9 Тарелки с однонаправленным движением пара (газа) и жидкости
- •3.3 Характеристика тарелок провального типа
- •3.3.1 Решетчатые тарелки
- •3.3.2 Тарелки вихревого типа
- •3.4 Основы выбора типа тарелок
- •3.5 Технические характеристики тарелок
- •Колонные аппараты пленочного типа
- •5 Распыливающие аппараты колонного типа
- •5.1 Полые распыливающие аппараты
- •5.2 Скоростные прямоточные распыливающие аппараты
- •6.1.1.2 Движение жидкости
- •6.1.2 Двухфазное движение газа и жидкости через насадку
- •6.2 Гидродинамика аппаратов тарельчатого типа
- •6.2.1 Гидродинамика барботажных тарелок
- •6.2.2 Гидродинамика тарелок с переливными устройствами
- •6.2.2.1 Гидродинамика тарелки колпачкового типа
- •6.2.3 Гидродинамика тарелок провального типа
- •6.3 Гидродинамика аппаратов пленочного типа
- •6.3.1 Однофазное пленочное течение
- •6.3.2 Пленочное течение в двухфазном потоке
- •7.Гидродинамический расчет аппарата тарельчатого типа.
- •7.1 Гидродинамический расчет аппаратов тарельчатого типа
- •7.1.1 Расчет переливных устройств
- •7.1.2 Гидродинамический расчет тарелок с переливными устройствами
- •7.2. Расчет тарелок провального типа
- •8 Расчет сосудов и аппаратов колонного типа.
- •8.1Расчетные сечения.
- •8.2. Расчетные нагрузки и расчетная температура.
- •8.3 Сочетание нагрузок.
- •8.4 Корпус колонного аппарата.
- •8.5 Расчет элементов опоры колонных аппаратов.
- •9 Расчет опорных балок под тарелки и решетки.
- •1 Расчет на прочность колонны
- •1.9 Расчет нижнего днища Расчет аналогичен расчету верхнего днища.
- •2 Расчет колонны на ветровую нагрузку
- •10 Расчет опор колонных аппаратов на ветровую нагрузку и сейсмическое воздействие
- •11 Компьютерный расчет опор колонных аппаратов на ветровую нагрузку и сейсмические воздействия
- •Список использованных источников.
1 Расчет на прочность колонны
1.1 Определение допускаемых напряжений
Допускаемые напряжения [σ], МПа, сталей определяли согласно [3.C.9]
[σ] = σ*η, (1.1)
где σ* - нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа;
η - поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки. Нормативное допускаемое напряжение стали при расчетной температуре приняли согласно [3.C.11]
Поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки приняли согласно [3.С.11]
Допускаемые напряжение при испытании [σ]и, МПа, определяли согласно [3.C.9]
[σ]и = σт20/1,2, (1.2)
где σт20 – минимальное значение предела текучести при температуре плюс 200С, МПа.
Минимальное значение предела текучести при температуре плюс 200С приняли согласно [3.С.282].
1.2 Определение расчетного и пробного давления
Для аппаратов с углеводородными фракциями С4 рекомендуется расчетное давление во всех случаях принимать согласно [1.С.9]
Пробное давление гидростатического испытания, Ри, МПа, определяли согласно [1.С.9]
(1.3)
где Рр расчетное давление, МПа;
[σ]20 - допускаемое напряжение материала при температуре 200С, МПа
[σ] – допускаемое напряжение материала при расчетной температуре, МПа.
Допускаемое напряжение материала, при температуре плюс 200С приняли согласно [1.С.11]
1.3 определение прибавки к расчетной толщине стенки
Прибавку к расчетной толщине стенки С, м, определяли согласно [3.С.10]
С = С1 + С2 + С3 (1.4)
где С1 – прибавка для компенсации коррозии и эрозии, м;
С2 – прибавка для компенсации минусового допуска, м;
С3 – технологическая прибавка, м.
Прибавку для компенсации коррозии и эрозии С1, м, определяли согласно [3.С.10]
С1 = П·τв + Сэ, (1.5)
где П – проницаемость среды в материал, м/год;
τв – срок службы аппарата, лет;
С3 – прибавка для компенсации эрозии, м.
1.4 Расчет цилиндрической части обечайки
Расчетную толщину стенки аппарата SР, м, определяли согласно [1.С.103]
(1.6)
где Рр,Ри - соответствующее расчетное и пробное давление, МПа;
D – внутренний диаметр, м;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
[σ] - допускаемое напряжение материала, МПа;
[σ]и - допускаемое напряжение из условия испытания, МПа;
Коэффициент сварного шва приняли согласно [3.С.13]
Исполнительную толщину стенки S, м, определяли согласно [1.С.103]
S = Sp + C, (1.7)
где SР - расчетную толщину стенки, м;
С - прибавка к расчетной толщине стенки, м.
Допускаемое давление из рабочих условий [P], МПа, и из условия испытания [P]и, МПа, определяли согласно [1.С.103]
(1.8)
Рр < [P]p
(1.9)
Ри < [P]и
где [σ] - допускаемое напряжение материала, МПа;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
S – исполнительная толщина стенки, м;
С - прибавка к расчетной толщине, м;
D – внутренний диаметр, м;
Рр - расчетное давление, МПа;
[σ]и - допускаемое напряжение из условия испытания, МПа;
Ри - пробное давление гидроиспытания, МПа.
Формулы (1.6),(1.8),(1.9) применяли при условии
(1.10)
где S - исполнительная толщина стенки, м;
С - прибавка к расчетной толщине стенки, м;
D – внутренний диаметр аппарата, м.
Необходимость укрепления обечайки кольцами жесткости определяли согласно [1.C.108]
(1.11)
где Рр - расчетное давление, МПа;
D – внутренний диаметр аппарата, м;
S - исполнительная толщина стенки, м;
С - прибавка к исполнительной толщине стенки, м;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
[σ] - допускаемое напряжение материала, МПа.
Укрепление кольцами жесткости определяли согласно [1.C.109].
1.5 Расчет верхней цилиндрической части обечайки
Расчетную толщину Sp, м, и исполнительную толщину стенки аппарата S, м, определяли согласно формулам (1.6) и (1.7)
1.6 Расчет нижней цилиндрической части обечайки
Расчет аналогичен расчету верхней цилиндрической части обечайки
1.7 Расчет конической части обечайки
Рисунок 1.1- Расчет конической части обечайки
Расчетную толщину конической обечайки Sк.р., м, определяли согласно [1.С.136]
(1.12)
где Рр - расчетное давление, МПа;
D – внутренний диаметр аппарата, м; D = 3,192 м.
φ – коэффициент прочности сварного шва;
[σ]и - допускаемое напряжение из условия испытания, МПа;
Ри - пробное давление гидроиспытания, МПа;
[σ] - допускаемое напряжение материала, МПа;
α – угол при вершине конуса, град.
Исполнительную толщину стенки Sк, м, определяли согласно [1.С.136]
Sк = Sк.р. + С (1.13)
где Sк.р. - расчетную толщину стенки, м;
С - прибавка к расчетной толщине стенки, м.
Допускаемое давление из рабочих условий [P], МПа, и из условия испытания [P]и, МПа, определяли согласно [1.С.136]
(1.14)
Рр [P]
(1.15)
Ри < [P]и
где [σ] - допускаемое напряжение материала, МПа;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
Sк – исполнительная толщина стенки, м;
С - прибавка к расчетной толщине, м;
D – внутренний диаметр аппарата, м;
α – угол при вершине конуса, град;
Рр - расчетное давление, МПа;
[σ]и - допускаемое напряжение из условия испытания, МПа;
Ри - пробное давление гидроиспытания, МПа.
1.8 Расчет верхнего днища
Рисунок 1.2 – Эллиптическое отбортованное днище
Исполнительную толщину стенки Sд, м, определяли согласно [1.С.132]
(1.16)
Sд = Sд.р. + С (1.17)
где Рр,Ри - соответствующее расчетное и пробное давление, МПа;
D – внутренний диаметр, м;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
[δ], [δ]и - допускаемое напряжения, МПа;
С - прибавка к расчетным толщинам, м.
Допускаемое внутреннее избыточное давление в рабочих условиях [P], МПа, и в условиях испытаний [P]и, МПа, определяли согласно [1.С.132]
(1.18)
(1.19)
где [δ], [δ]и - допускаемое напряжения, МПа;
Рр,Ри - соответствующее расчетное и пробное давление, МПа;
D – внутренний диаметр, м;
Sд – исполнительная толщина стенки, м;
φ – коэффициент прочности сварного шва;
С - прибавка к расчетным толщинам, м.