3.1.3.Расчет эллиптической крышки

Днища, так же как и обечайки, являются одним из основных элементов химических аппаратов. Цилиндрические цельносварные корпусы как горизонтальных, так и вертикальных аппаратов с обеих сторон ограничиваются днищами. То есть понятие днище и крышка в данном случае взаимозаменяемы, следовательно, их параметры будут одинаковыми.

Толщина эллиптической крышки находится по формуле:

3.1.4.Расчет элементов аппарата при наружном давлении.

При определении толщины оболочки аппарата проводят два расчета: предварительный и проверочный.

Предварительно определяют ориентировочное значение толщины стенки, а затем проверяют выбранную толщину на допустимое давление.

Предварительный расчет толщины стенки цилиндрической обечайки.

Из условия устойчивости и прочности:

_.

n_у = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости в рабочем состоянии;

Е = 2,00∙10⁵ МПа – модуль продольной упругости для материала обечайки при расчетной температуре;

L – длина гладкой обечайки;

D – внутренний диаметр аппарата;

;

- расчетное наружное давление.

K₂ определяем по номограмме на рисунке 6.3 [15, с.104], где .

K₂ = 0,55.

Проверочный расчет

Проверяем допускаемое наружное давление.

Допускаемое давление из условия прочности:

Вспомогательный коэффициент:

Допускаемое давление из условия устойчивости:

Определяем допускаемое наружное давление:

Условие выполняется если

0,39 МПа < 0,55 МПа – условие выполняется.

Толщина стенки стандартного эллиптического днища, работающего под наружным давлением находится по формуле:

S_э = max + С +С₀

S_э = max +2 + С₀ = max{6,1;2,3}+2+С₀=8,1+ +С₀=8,1+3,9=12мм.

Параметры эллиптического отбортованного днища по ГОСТ 6533-78 по таблице 7.2 [15, с.116] для D=1600мм и S_Д=12мм:

Н_Д=400мм;

h_ц=40мм.

Проверим допускаемое наружное давление:

Допускаемое давление из условия прочности:

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости:

_{Где коэффициент Кэ определяется по рисунку 7.11 [15, с.133]:}

_Кэ=0,945.

Определяем допускаемое наружное давление:

Условие выполняется если

0,39 МПа < 0,7 МПа – условие выполняется.

Расчет толщины рубашки аппарата

Рубашки в химических аппаратах предназначаются для наружного нагревания или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате главным образом жидких продуктов. Наибольшее применение имеют рубашки в вертикальных аппаратах. Более простыми и надежными в работе являются неразъемные рубашки, которые стандартизованы для сварной аппаратуры. Рубашки с эллиптическим и коническим днищем применяются при давлении меньше 1,6 МПа и температуре меньше 300˚С.

Параметры неразъемной рубашки с эллиптическим днищем по ОСТ 26-01-984-74 по таблице 9.1 [15, с.164] для D=1600мм, D₁=1700мм, V=3,2м³:

F - площадь поверхностного теплообмена,

F=7,8 м²; Н=1349мм; Н₁=900мм;

D₂=200мм; h=30мм.

Толщина рубашки аппарата находится по формуле:

,

где Р_руб – избыточное давление в рубашке;

D₁ – диаметр рубашки.

_{Толщина днища рубашки находится по формуле:}

Эскиз корпуса представлен на рисунке 1.

Рис.1.

Расчет элементов механического перемешивающего устройства