
- •Содержание.
- •II семестр.
- •Проектировочный расчет.
- •Проверочный расчет.
- •Проверочный расчет.
- •Лекция №1.
- •1. Цели и задачи дисциплины. Классификация машин и аппаратов химического производства. Основные детали и узлы м и ахп.
- •Классификация м и ахп.
- •Основные детали и узлы м и ахп.
- •2. Требования, предъявляемые к основным м и ахп.
- •3. Общий порядок расчета и конструирования.
- •4. Выбор основных расчетных параметров.
- •1. Давление.
- •2. Температура.
- •3. Допускаемое напряжение.
- •4. Конструктивная прибавка к расчетным утолщениям стенки.
- •5. Коэффициент прочности сварных соединений.
- •6. Другие параметры.
- •Лекция №2.
- •5. Конструкционные материалы и критерии их выбора.
- •6. Теории прочности, применяемые при расчетах м и ахп.
- •Лекция №3.
- •7. Тонкостенные оболочки.
- •7.1. Оболочки вращения. Основные понятия и определения.
- •7.2. Ассиметричные оболочки вращения. Их основные нагрузки и напряжения. Уравнения Лапласа.
- •Лекция №4.
- •8. Расчет цилиндрических тонкостенных оболочек, работающих под внутренним давлением.
- •8.1. Проектировочный расчет.
- •8.2. Проверочный расчет.
- •Лекция №5.
- •9. Оптимальные размеры корпуса аппарата, работающего под внутренним давлением.
- •1. Оптимизация по металлу.
- •2. Обеспечение минимальной боковой поверхности.
- •Лекция №6.
- •10. Краевая задача цилиндрических тонкостенных оболочек, работающих под внутренним давлением.
- •Лекция №7.
- •11. Расчет тонкостенных аппаратов от действия наружного давления.
- •12. Выбор основных расчетных параметров для аппаратов, работающих под наружным давлением.
- •13. Расчет тонкостенных аппаратов, работающих под наружным давлением.
- •13.1. Проектировочный расчет.
- •13.2. Проверочный расчет.
- •14. Расчет на устойчивость аппаратов с коническим днищем (проверочный).
- •16.1. Проектировочный расчет.
- •16.2. Проверочный расчет для обечайки, подкрепленной ребрами жесткости.
- •Лекция №9.
- •17. Укрепление отверстий в стенках аппарата.
- •18. Порядок расчета укрепления одиночного отверстия.
- •Лекция №10.
- •19. Фланцевое соединение.
- •19.1. Прокладки и требования предъявляемые к ним.
- •19.2. Материалы прокладок.
- •19.3. Крепежные детали.
- •20. Температурное напряжение фланцевых соединений.
- •21. Порядок расчета фланцевого соединения.
- •22. Расчет на прочность фланцевого соединения.
- •22.1. Прокладки.
- •22.2. Втулка фланца.
- •II семестр. Аппараты высокого давления.
- •1. Назначение. Общие сведения. Классификация и материалы.
- •1. 1. Классификация.
- •1.2. Материалы.
- •2. Выбор основных расчетных параметров для аппаратов высокого давления.
- •2.1. Давление.
- •2.2. Напряжение.
- •2.3. Температура.
- •2.4. Коэффициент прочности сварного соединения.
- •2.5. Конструктивная прибавка к расчетной толщине.
- •3. Расчет аппаратов высокого давления от действия внутреннего давления.
- •4. Расчет авд от действия температурных напряжений.
- •1. Проектировочный расчет.
- •2. Проверочный расчет.
- •1. Проектировочный расчет.
- •5.3. Выпуклые днища.
- •Выпуклые крышки.
- •Расчет затворов.
- •6. Затворы и их классификация. Требования, предъявляемые к ним.
- •6.1. Расчет затвора с плоской металлической прокладкой.
- •Расчет двухконусного и дельтообразного обтюратора.
- •Машины и аппараты с вращающимися элементами.
- •7. Тихоходные барабаны.
- •7.1. Назначение и общий принцип устройства.
- •7.2. Расчет на прочность барабана.
- •7.3. Расчет барабана на жесткость.
- •7.4. Геометрические размеры бандажа опорного ролика.
- •7.5. Напряжения в бандаже от температурных воздействий и контактных напряжений.
- •7.6. Расчет бандажа на выносливость.
- •8. Быстровращающиеся обечайки.
- •8.1. Основные расчетные параметры для быстровращающихся обечаек.
- •9. Вал. Расчет вала.
- •9.1. Расчетная схема вала.
- •9.2. Критическая скорость вращения вала. Условие виброустойчивости вала.
- •9.3. Расчет вала.
- •9.4. Порядок проведения расчета.
- •1. Проектировочный расчет.
- •2. Проверочный расчет.
- •10. Быстровращающиеся диски.
- •10.1. Расчет быстровращающихся дисков.
- •10.2. Проверочный расчет.
- •11. Валковые машины.
- •11.1. Назначение. Основные параметры и классификация.
- •11.2. Валковые дробилки. Назначение и основные сведения.
- •1. Основные расчетные параметры.
- •2. Расчет на прочность.
- •11.3. Щековые дробилки.
- •11.4. Расчетные нагрузки, действующие на элементы дробилки. Расчет на прочность элементов дробилки.
4. Выбор основных расчетных параметров.
1. Давление.
а) рабочее давление (Р).
– максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании процесса без учета гидростатического давления среды и без учета кратковременного повышения давления во время работы предохранительных клапанов или других предохранительных устройств.
б) расчетное давление (Рр)
– это то давление по которому производят расчет на прочность.
Если в аппарате нет среды, то
;
Если в аппарате есть рабочая среда, то
если
,
иначе
,
где Рг – гидростатическое давление.
,
(для сфер h = d).
в) пробное давление – это то давление, на котором испытывают аппарат после его изготовления, а так же периодически во время эксплуатации.
Пробное давление рассчитывается в зависимости от расчетного.
Сосуды |
Расчетное давление, Рр, МПа |
Пробное давление, Рп, МПа |
Все, кроме литых |
|
|
|
|
|
Литые |
Не зависимо от давления |
|
– допускаемое напряжение материала
рассчитываемого элемента при температуре
200С.
– допускаемое напряжение материала
рассчитываемого элемента при расчетной
температуре.
г) условное давление – понимают избыточное рабочее давление среды при температуре 200С (без учета гидростатического давления).
2. Температура.
Различают:
а) рабочая температура – при которой протекает рабочий процесс (температура среды) t;
б) расчетная температура – за расчетную температуру принимают (tp):
при положительных температурах внутри аппарата – наибольшее значение температуры стенки;
при отрицательных температурах внутри аппарата или 00С – за расчетную принимают температуру равную 200С;
при наружном обогреве стенки аппарата открытым пламенем с температурой 2500С и больше (или электронагревателем), то за расчетную принимают температуру равную температуре среды, соприкасающейся со стенкой, увеличенной на 500С (но не менее 2500С).
3. Допускаемое напряжение.
Различают:
а) допускаемое напряжение при расчетной температуре ([σ])
,
где
– нормативно допускаемые напряжения
при расчетной температуре;
η – коэффициент, учитывающий вид заготовки.
Для листового проката η = 1.
Для отливок, подвергшихся индивидуальному контролю, неразрушающим методом η = 0,8.
Для всех остальных отливок η = 0,7.
б) допускаемое напряжение при температуре 200С ([σ]20)
,
где
– нормативно допускаемые напряжения
при температуре 200С.
, – выбираются из таблиц методом интерполяции.
в) допускаемое напряжение при испытаниях ([σ]п)
,
где
–
коэффициент запаса по пределу текучести
при испытаниях;
– предел текучести материала при
температуре 200С (из табл.).
4. Конструктивная прибавка к расчетным утолщениям стенки.
δр – расчетная толщина стенки;
δ – исполнительная толщина стенки;
с – конструктивная прибавка.
,
где с1 – прибавка на коррозию и эрозию металла;
с2 – прибавка на округление толщины стенки до стандартного размера;
с3 – при штамповке, вытяжке (специальных технических операциях) учитывает отрицательные допуски.
,
где τ – срок службы аппарата;
π – проницаемость среды.