6. Расчет фланцевего соединения

Принимаем крышку аппарата литую, выполненную совместно с фланцем.

Из рисунка видно, что внутренняя цилиндрическая поверхность проклад­ки находится под действием давления среды Р = 0,2 МПа внутри аппарата.

При этом полная сила Р, выталкивающая прокладку из фланца

где = 2мм. Тогда Р = 0,1-10⁶ • 3,14-1-0,002 = 439.6H . Выдавливанию препятствует сила трения

(25)

где D_H - наружный диаметр при ширине прокладки = 2мм , D_H = 780мм , тогда

f =0.1 – 0.15 - коэффициент трения при грубой обработке фланцев;

= 3,5МПа - нормальное удельное давление;

Таким образом, условие невыдавливания Т = 4531H >Р = 453,1H вы­полняется.

6.1. Расчет болтов фланцевых соединений

Усилие, действующее на один болт:

где К - коэффициент затяжки болта; для мягких прокладок: К = 1,8- 2.0,

Z - число болтов на фланце; Q- усилие, действующее на фланец;

- число болтов на фланце;

D_Б = 900мм - окружность расположения болтов;

S=(4,5 - 5)d_s - шаг установки болтов;

d_s - диаметр болта; предварительно принимаем d_s = 14мм, тогда S=63 - 70мм, принимаем S = 70мм, откуда

Принимаем Z = 36. Тогда

Материал болтов сталь 10. При значении = 300МПа [ ] = 46МПа, Уравнение прочности болта

где - площадь поперечного сечения болта,

Находим из этого уравнения внутренний диаметр резьбы болта d_ВН(в мм)

По найденному внутреннему диаметру резьбы d_s =16, подбираем болт по Ml6 ГОСТ. Тогда

Принимаем Z = 32,

Толщину фланцев рассчитываем по эмпирической формуле. Толщина круглого приварного фланца

(26)

Где = 0,43 - коэффициент для фланцев, имеющих прокладку по всей торце вой поверхности;

r₀ - радиус окружности центров болтовых отверстии, м:

r - внутренний радиус корпуса, м;

d - диаметр болтового отверстия, м.

Тогда

Принимаем толщину фланца = 2,6м.

7. РАСЧЕТ ОПОР АППАРАТА

7.1.РАСЧЕТ ВЕСА АППАРАТА

Вес цилиндрической части рубашки

(27)

Вес цилиндрической части аппарата

(28)

Вес патрубка для входа пара

(29)

Вес патрубка для выхода продукта

(30)

Вес патрубка для выхода конденсата

(31)

Общий вес патрубков

Аппарат заполнен продуктом на 0.75*Н

Высота заполнения аппарата продуктом

Плотность продукта

Вес фланца

(32)

Вес конического кольца при креплении рубашки к аппарату определяем исходя из объема конуса

(33)

Угол наклона кольца равен

=0.00012

Тогда

Вес днища аппарата и рубашки определяем исходя из объема конуса

(34)

Угол раствора конуса

Вес днища аппарата при толщине стенки

=0.00054

Тогда

Вес днища аппарата при толщине стенки

Тогда

Вес крышки аппарата

Находим общий вес аппарата

С учетом прокладки и болтов принимаем