Механические расчеты

Обечайка.

Рраб=2,16 [МПа]

Рпроб=4,16 [МПа]

tраб=530ºC

Dвн=3265 [мм]

Ск=4 [мм]

φ=0,95

Механическая характеристика:

- для рабочих условий σг=86 [МПа]

- для Рпр σ20=245 [МПа]

Запас прочности:

- для рабочих условий х1=0,5

- дляРпр х20=1,1

Поправочный коэффициент η=0,9

Допускаемые напряжения:

1. для рабочих условий [σ]= σг/х1*η=86/1,5*0,9=51,6 [МПа]

2. для пробного давления [σ20]= σ20/х20=245/1,1=222,7 [МПа]

Толщина стенки обечайки:

S=P*Dвн/(2*[σ]*φ-Р)+Ск

1.Для рабочего давления:

Sp=2,16*3,265/(2*222,7*0,95-2,16)+0,004=0,03 [м]

2. Для пробного давления:

Sпроб=4,25*3,265/(2*222,7*0,95-4,16)+,004=0,037 [м]

Исполнительная толщина стенки:

S=40 [мм]

Расчет и подбор опоры.

Для подбора опоры находим массу аппарата:

ρмет=7850 [кг/м3]

Находим объем металла цилиндрической части:

V=(π*(D-S)²*H)/4=(3.14*(3,265-0,075)²*10)/4=78.88 [м3]

Vмет=83,68-79,88=3,8 [м3]

mмет=V*ρ=3.8*7850=29830 [кг]

Мы уже определили и знаем массу катализатора:

m=41664 [кг]

m= mмет+mкт=29830+41664=71494 [кг]

Нужно прибавить еще 20%. Куда входят : внутренний и наружный узлы, масса шарниров, трубы и т.д.

100% - 71494 [кг]

20% - m

m=14298 [кг]

mап=71494+14298=85800 [кг]

Нагрузку на одну опору определяем:

Q=(λ1*P)/z+ λ2*H/(D+2*1)

Момент принимаем равным нулю, тогда:

Q=(λ1*P)/z , где

Р – действие нагрузки, Р=m*g=85800*9.8=856000 H=856 [кH]

Z – число опор

λ1 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки

λ1=1 z=4

Q=856/3=285.3 [кH]

Выбираем опору:

Опора 1-40000 ОСТ 26-665-79

Расчет толщины футеровки.

Допускаемая температура стенки аппарата=60ºС

Температура внутри реактора=530 ºС

Футеровка-торкет-бетон

λσ=0,0043 [Вт/мК]

Потери теплового наплра не более 2 %

qвх-qвых=2%*Q , где

qвх – энтальпия при входе в реактор [кДж/кг]

qвых – энтальпия смеси на выходе из реакора [кДж/кг]

1909,5-1680=0,02*Q

Q=((T1-T2)*F)/(δ/λ)

11475=(480-60)/( δ/0.043)*954.5

F=π*d*Н³=3.14*3.04*10³=954.5 [м2]

δ =0,15[м] δ=150 [мм]

Список используемой литературы:

1. Н.Ф.Дубровин «Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания» 1962 г

2. Е.В.Смидович «Технология переработки нефти и газа» 1966 г.

3. А.Г.Евстафьев «Реакторные установки» М. 1981 г.

4. В.А.Гуляев, Е.М.Татабрина, Г.А.Ластовкин, Е.М.Ратнер «Промышленные установки каталитического риформинга» «Химия» 1984 г.

5. А.А.Кузнецов, С.М.Кагерманов, Е.Н.Судаков «Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности» Химия 1974 г.

6. Машины и аппараты химических производств: примеры и задачи./И.В.Доманский, В.И.Исаков.- Л.: Машиностроение, 1982, 384 с.

7. Химия нефти и газа/ Под ред. В.А. Проскурякова и А.Е. Драбкина. – Л.: Химия 1981.

8. В.Ф.Анастасьин, А.С.Аракелов/ Оборудование и аппаратура для переработки нефти. том 4. М.: 1959. 294с.

9. Материалы МНПЗ.