Министерство образования РБ
Благовещенский Промышленно – Гуманитарный Техникум
Методическое указание
для практической работы №2
По курсу: Оборудование производства органических веществ
на тему: Расчет толщины стенки конического днища листового фильтра
Разработала
Преподаватель
Толстова Н.П.
Благовещенск 2012
Практическая работа №2
Расчет толщины стенки конического днища листового фильтра
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Приобретение навыков расчетов основных аппаратов химической промышленности.
ТЕОРИЯ:
Сосуды и аппараты считаются тонкостенным если толщина их стенки не превышает 10 % внутреннего диаметра. Такие сосуды и аппараты эксплуатируются обычно при давлении не более 10 МПа.
Основной узел сосуда или аппарата - корпус, он определяет его форму, размеры, объем, производительность и стоимость; изолирует обрабатываемую среду, подвергаясь ее химическому воздействию и воспринимая при этом механические и тепловые нагрузки. Следовательно, надежность работы аппарата во многом зависит от надежности его корпуса.
Корпуса аппаратов состоят из пластинок и оболочек различной конфигурации, соединенных друг с другом как неразъемными (сварными, паяными), так и разъемными (фланцевыми и др.) соединениями. Корпуса работают чаще всего в условиях статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением, а также при действии осевых или поперечных усилий и изгибающих моментов.
Основные величины:
1) Рабочее давление р — максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или другого предохранительного устройства.
2) Расчетное давление определяется по формуле:
где pг — гидростатическое давление среды.
pг = γН = ρ∙g∙Н, н/м2
Если
Для литых стальных сосудов и аппаратов, работающих при давлении, не превышающем 0,2 МПа, расчетное давление следует принимать равным 0,2 МПа,
Если при полном открытии предохранительного устройства давление в аппарате
3) Пробное давление — максимальное избыточное давление, создаваемое при гидравлических (пневматических) испытаниях. Его величина регламентирована Госгортехнадзором и указана в табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Условия проведения гидравлических испытаний
Сосуды |
Рабочее давление, р МПа |
Пробное давление ри , МПа |
Все, кроме литых |
< 0,5 |
max { 1.5р[σ]20,/ [σ] ; 0,2 } |
≥ 0,5 |
max { 1.25р[σ]20,/ [σ] ; (р+0,3) } |
|
Литые |
Не зависимо от давления |
max { 1.5р[σ]20,/ [σ] ; 0,3 } |
Примечание: [σ]20, [σ] – допускаемые напряжения для материала сосудов или его элементов соответственно при температуре 200С и рабочей температуре. |
При этом для сосудов и их элементов, работающих при отрицательной температуре, ри принимается таким же, как при температуре 20 °С, а для сосудов, работающих при температуре стенки от +200 до +400 °С, ри не должно превышать р более чем в 1,5 раза, а при температуре свыше +400 —более чем в 2 раза.
Для сосудов высотой более 8 м пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления в рабочих условиях, т. е. ри определяют по табл. 1.1, где вместо р принимают рр.
Аппараты, работающие под вакуумом, обычно испытывают внутренним избыточным давлением на 0,2 МПа.
4) Расчетная температура стенки t определяется на основании тепловых расчетов или результатов испытания. В случае невозможности проведения расчетов и испытаний:
при положительных температурах
при отрицательных температурах t = 20 °С.