2.9 Расчёт толщины тепловой изоляции

Толщину тепловой изоляции находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду

где — коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/( - К):

= 9,3 + 0,058 * где - температура изоляции со стороны окружающей среды; для аппаратов работающих в закрытом помещении, выбирается в интервале 35-45°С, примем = 40 °С

- температура изоляции со стороны аппарата, = 151,8°С

- температура окружающей среды (воздуха) , примем = 20°С

– коэффициент теплопроводности изоляционного материала

Выберем в качестве материала для тепловой нзоляциисовелит (85 % магнезии + 15 % асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности = 0,09 Вт/(м*К)

Вт/( *К)

Рассчитаем толщину тепловой изоляции для 1-гокорпуса:

м

И для второго корпуса принимаем = 0,043 м

3. Механический расчёт

3.1 Расчет толщины обечайки

Главным составным элементом корпуса большинства химических аппаратов является обечайка. В химическом аппаратостроении наиболее распространены цилиндрические обечайки, отличающиеся простотой изготовления, рациональным расходом материала и достаточно прочностью.

Толщину тонкостенных обечаек, работающих под внутренним избыточным давлением р(в МПа), следует рассчитывать по формуле

где D— внутренний диаметр обечайки, м; _д — опускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки, МН/м²;

- давление в аппарате

- коэффициент прочности сварного шва

Примем = 0,95 – коэффициент ,учитывающий наличие двухстороннего сварного электродугового стыкового шва;

+ 0,001 + = 0,003 м

Границей применимости формулы является условие

Условие выполняется: = 0,003 < 0,1. Допускаемоеизбыточное давление в обечайке можно определить из формулы:

МПа

3.2 Расчет толщины днища и крышки

Cоставными элементами корпусов химических аппаратов являются днища(крышки), которые обычно изготавливаются из того же материала, что и обечайки. Днище неразъёмно ограничивает аппарат снизу(приваривается), крышка сверху. Форма днища(крышки) может быть любой: сферической, конической, эллиптической и плоской. Конические днища применяют при необходимости непрерывного или периодического удаления вязких жидкостей, суспензий.

Толщину конических днищ без отбортовки, работающих под внутренним избыточным давлением, рассчитывают по формуле:

- половина угла конуса

+ 0,001 + = 0,003м

Проверим, выполняется ли условие

( - ) / D ≤ 0,25 / сos

= 0,004 < = 0,3 , условие выполняется

Допускаемое избыточное давление для конических днищ определяется из формулы:

= = = 0,784МПа

Толщину эллиптической крышки, работающей под внутренним избыточным давлением рассчитывают по формуле:

+ = 0,5*0,5/2*120*0,95 + 0,001 + = 0,002м

Примем =0,003м

Проверим выполняется ли условие

/D ≤ 0,125

(0,003-0,001)/0,4 = 0,005 < 0,125 , условие выполняется.