6. Расчёт рубашки

Рубашка предназначена для нагрева или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате продуктов. По конструкции рубашки бывают неразъёмными (приварными к корпусу аппарата) и отъёмными. Более просты и надёжны в работе неразъёмные рубашки, которые стандартизированы.

Цилиндрическая обечайка, нагруженная внутренним давлением

Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по формуле:

.

Условие выполняется.

Коническое днище, нагруженное внутренним давлением

Определяем необходимые для расчёта величины:

– расчётный диаметр гладкой конической обечайки;

где r = 200мм – радиус закругления тороидального перехода;

– половина угла при вершине конуса;

.

– расчетная длина переходной части конической обечайки.

Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по формуле

.

Условие выполняется.

Расчёт переходной зоны

Условия применения расчетных формул и зависимости аналогичны п. 1.6.5.

Определяем необходимые для расчёта величины:

коэффициент:

;

где r = 200мм – радиус закругления тороидального перехода;

где .

Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитываем по формуле:

.

Условие выполняется.

2. Расчёт и подбор штуцеров и люка

Присоединение к аппарату арматуры, технологических трубопроводов для подвода и отвода различных жидких или газообразных продуктов, а также предохранительных и контрольно-измерительных устройств, производится с помощью штуцеров.

Рисунок 6 – Конструкции фланцевых штуцеров:

а – с плоским приварным фланцем и тонкостенным патрубком;

б – с приварным встык фланцем и тонкостенным патрубком;

в – с приварным встык фланцем и толстостенным патрубком

Внутренний диаметр фланцевого штуцера d определяется исходя из объемного расхода Q и рекомендуемой скорости движения среды W:

. Принимаем d = 80мм.

• Штуцер для входа и выхода теплоносителя:

. Принимаем d = 125мм.

• Штуцера для КИП и предохранительного клапана:

Предохранительный клапан d = 80мм;

• Штуцера для контрольно-измерительных приборов (манометр; термометр):

d = 50мм.

По рассчитанному диаметру подбираем размеры стандартных штуцеров

(ОСТ 26-02-2065–83 и ОСТ 26-02-2069–83).

Таблица 1 – Размеры штуцеров

dу, мм	dт, мм	Sт, мм	Hт, мм	pу, МПа
50	57	3	165	2,5
80	89	4	225	2,5
125	133	6	215	1,0

Штуцер 50-25-165-09Г2С ОСТ 26-02-2065–83 [4, c.28]

Конструкция и параметры люка-лаза

Выбираем по ОСТ 26-2005-83 люк с плоской крышкой и фланцем приварным встык с уплотнением выступ – впадина, тип 3, исполнение 1.

Люк 4-1-450-10-25-3-1 ОСТ 26-2005-83.

Таблица 2 – Размеры люка-лаза

D	D1	s	h	H	H1
450	590	10	45	220	305

3. Конструирование и расчёт укрепления отверстий

Укрепление отверстий производится за счёт усиления зоны в непосредственной близости от отверстия (в области концентрации напряжений). Размеры этой зоны определяются в осевом сечении аппарата, проходящем через центр укрепляемого отверстия. Укрепление может осуществляться патрубком штуцера, утолщением укрепляемой стенки и накладным кольцом или бобышкой. Основной принцип укрепления состоит в том, чтобы в указанном сечении площадь, занимаемая удалённым за счёт отверстия металлом, была меньше избыточной площади сечения укрепляющих элементов, расположенных в зоне укрепления. При определении площади удалённого металла необходимо учесть площадь сечения отверстия, не требующего укрепления.

Рисунок 7 – Схема расположения штуцеров

Рисунок 8 – Основные размеры зоны укрепления отверстий

Цилиндрическая оболочка

Выход теплоносителя d = 125мм.

Расчетный диаметр:

.

Расчетный диаметр отверстия:

.

Расчетная толщина стенки:

.

Диаметр отверстия, не требующего укрепления:

.

Условие выполняется, следовательно, укреплять отверстие не требуется.