- •2.1 Подпрограмма 1 4
- •1. Компоновка полной технологической схемы многокорпусной выпарной установки из составляющих ее основных технологических узлов.
- •2. Технический расчет выпарной установки
- •2.1 Подпрограмма 1
- •2.2 Подпрограмма 2
- •2.3 Подпрограмма 3
- •2.4 Подпрограмма 4
- •2.5 Подпрограмма 5
- •2.6 Подпрограмма 6
- •II Корпус
- •III корпус
- •2.7 Подпрограмма 7
- •2.8 Расчет барометрического конденсатора
- •2.8.1 Расход охлаждающей воды
- •2.8.2 Диаметр конденсатора
- •2.8.3. Высота барометрической трубы
- •2.9 Расчет производительности вакуум-насоса
- •2.10 Расчет центробежного насоса.
- •2.11 Теплоизоляция аппарата.
- •2.12 Расчет теплообменника
- •3.1 Определение толщины стенки аппарата.
- •3.2 Расчет опор.
- •3.3 Расчет закрепления труб в трубной решетке.
- •4. Конструкторский расчет.
- •4.1 Описание аппарата с выносной греющей камерой.
- •Укрепление отверстий.
3.1 Определение толщины стенки аппарата.
Греющая камера.
Расчетное давление в нижней части обечайки :
P = Pc + gжН10-6 = 4,6579,81104 + 9,8110944,510-6 = 0,457 Мпа
Номинальное допускаемое напряжение для стали
*д = 140 Мпа
Допускаемое напряжение определяем по формуле :
*д = д = 1 140 = 140 Мпа
Определим отношение определяющих параметров д и P с учетом коэффициентом
Согласно таблице 15.6 расчетная толщина стенки :
Суммарная прибавка к номинальная расчетная толщина стенки
Сд = 0
С = Ск + Сэ + С0 = 1+ 0 + 1,6 = 2,6 мм
Толщина стенки с прибавками
S = S’ + С = 2,4 + 2,6 = 5 мм.
Проверим условие :
Условие выполнено
Допускаемое давление в обечайке :
Сепарационная камера.
Расчетное давление в нижней части обечайки :
P = Pвп + gжН10-6 = (5,819,81104 + 9,8110941,3)10-6 = 0,584 Мпа
Номинальное допускаемое напряжение для стали
*д = 140 Мпа
Допускаемое напряжение определяем по формуле :
*д = д = 1 140 = 140 Мпа
Определим отношение определяющих параметров д и P с учетом коэффициентом
Согласно таблице 15.6 расчетная толщина стенки :
Суммарная прибавка к номинальная расчетная толщина стенки
Сд = 0
С = Ск + Сэ + С0 = 1+ 0 + 1,2 = 2,2 мм
Толщина стенки с прибавками
S = S’ + С = 4,8 + 2,2 = 7 мм.
Проверим условие :
Условие выполнено
Допускаемое давление в обечайке :
3.2 Расчет опор.
Греющая камера.
G = Gап / fк fк = 0.785(D2н – Dв2) = 0,785(1,4052 – 1,42) = 0,011 м2
G = 15170 / 0,011 = 1,38 МПа
Определим основные размеры опоры (лапы) типа VIII (см. рис. 29.1) для вертикального цилиндрического аппарата, подвешенного на четырех лапах. по следующим данным: нагрузка, воспринимаемая одной лапой, G= 1,38 МПа; материал корпуса аппарата и лап — сталь ( ид= сд =120 Мн/м2); число ребер в лапе z=2; вылет опоры l= 0,3 м; лапы опираются на деревянные подкладки (qд= 2,7 Мн/м2); толщина стенки цилиндрического корпуса аппарата = 5 мм (Ск= 2м) диаметр корпуса = 1,4 м.
Принимаем отношение вылета лапы к высоте ребра l/h=0.5
Тогда
Расчетную толщину ребра лапы при k = 0.6 определяем по формуле (29.1):
Отношение
Принимаем с учетом прибавки на коррозию толщину ребра s = 45 мм. Выбираем длину опорной плиты лапы l1 = 0.25 м. ,а толщину ее s =45 мм.
Расчетная ширина опорной плиты лапы
Принимаем b = 0.40 м.
Ребра привариваются к корпусу сплошным круговым швом с катетом hш=8мм Общая длина сварного шва
Lш=4( h + s )=4 ( 0.6 + 0.045 ) = 2.58 м.
Прочность сварного шва при сд = 80 Мн/м2 проверяем по формуле (29.2):
т. е. прочность обеспечена.
Полагая b = B и h = H , определим максимальные напряжения сжатия в корпусе аппарата в месте присоединения к нему лап. Предварительно находим значения параметров:
Момент от реакции опоры, действующий на лапу при расчетном плече l’ = 0,15 м,
По графикам на рис. 29.7 определяем значение коэффициентов К: для
Параметр для нахождения моментов, действующих на корпус, определяем по формуле (29.3):
для определения меридиональных моментов
для определения кольцевых моментов
По графику на рис. 29.3 при 2 = 0,429 и
определяем параметр откуда
По графику на рис. 29.4 при 1 = 0,286 и определяем параметроткуда
Параметр для нахождения сил, действующих на корпус, определяем по формуле (29.4):
По графику на рис. 29.8 определяем значение коэффициентов К: для
Для = 0,375 и находим: по графику на рис. 29.5
; по графику на рис. 29.6
откуда значения PM и PK будут равны:
Суммарные напряжения сжатия в корпусе аппарата при толщине стенки s-CK = 0,004 м в месте присоединения лапы (сверху) определяем:
в меридиональном направлении по формуле (29.5)
в кольцевом направлении по формуле (29.6)
Так как получившиеся напряжения больше допускаемых к аппарату привариваем подкладной лист толщиной 25 мм, тогда с = 67,5МПа с = 112,8 МПа
Сепарационная камера.
G = Gап / fк fк = 0.785(D2н – Dв2) = 0,785(2,2072 – 2,22) = 0,024 м2
G = 30340 / 0,024 = 1,26 МПа
Определим основные размеры опоры (лапы) типа VIII (см. рис. 29.1) для вертикального цилиндрического аппарата, подвешенного на четырех лапах. по следующим данным: нагрузка, воспринимаемая одной лапой, G= 1,26 МПа; материал корпуса аппарата и лап — сталь ( ид= сд =120 Мн/м2); число ребер в лапе z=2; вылет опоры l= 0,3 м; лапы опираются на деревянные подкладки (qд= 2,7 Мн/м2); толщина стенки цилиндрического корпуса аппарата = 7 мм (Ск= 2м) диаметр корпуса = 2,2 м.
Принимаем отношение вылета лапы к высоте ребра l/h=0.5
Тогда
Расчетную толщину ребра лапы при k = 0.6 определяем по формуле (29.1):
Отношение
Принимаем с учетом прибавки на коррозию толщину ребра s = 70 мм. Выбираем длину опорной плиты лапы l1 = 0.3 м. ,а толщину ее s =70 мм.
Расчетная ширина опорной плиты лапы
Принимаем b = 0.55 м.
Ребра привариваются к корпусу сплошным круговым швом с катетом hш=8мм Общая длина сварного шва
Lш=4( h + s )=4 ( 0.6 + 0.07 ) = 2.68 м.
Прочность сварного шва при сд = 80 Мн/м2 проверяем по формуле (29.2):
т. е. прочность обеспечена.
Полагая b = B и h = H , определим максимальные напряжения сжатия в корпусе аппарата в месте присоединения к нему лап. Предварительно находим значения параметров:
Момент от реакции опоры, действующий на лапу при расчетном плече l’ = 0,15 м,
По графикам на рис. 29.7 определяем значение коэффициентов К: для
Параметр для нахождения моментов, действующих на корпус, определяем по формуле (29.3):
для определения меридиональных моментов
для определения кольцевых моментов
По графику на рис. 29.3 при 2 = 0,27 и
определяем параметр откуда
По графику на рис. 29.4 при 1 = 0,25 и определяем параметроткуда
Параметр для нахождения сил, действующих на корпус, определяем по формуле (29.4):
По графику на рис. 29.8 определяем значение коэффициентов К: для
Для = 0,263 и находим: по графику на рис. 29.5
; по графику на рис. 29.6
откуда значения PM и PK будут равны:
Суммарные напряжения сжатия в корпусе аппарата при толщине стенки s-CK = 0,006 м в месте присоединения лапы (сверху) определяем:
в меридиональном направлении по формуле (29.5)
в кольцевом направлении по формуле (29.6)
Так как получившиеся напряжения больше допускаемых к аппарату привариваем подкладной лист толщиной 30 мм, тогда с = 108 МПа с = 118 МПа