4.5. Механический расчет элементов аппарата

4.5.1 Расчет толщины стенки греющей камеры

Материал стенки – сталь марки 08X22H6T, для данного материала по таблице [5, с. 394] при Т₁ = 142,7  , σ*= 190,26 МПа. Рассчитаем допускаемое механическое напряжение:

[σ]= σ ∙ η (4.26)

где σ-нормативное допускаемое напряжение, МН/м²,

η-коэффициент для взрыво- пожароопасных сред =0,9, в остальных =1,0.

[σ]= 190,26 ∙ 1 = 190,26 МПа

P_гр =0,3920 МПа, D_гр = 800 мм (см. пункт 4.1.9.)

(4.27)

где - давление греющего пара в первом корпусе, МПа;

-диметр камеры, мм;

коэффициент прочности сварного шва для стыкового одностороннего ручного шва φ = ,мм;

- допускаемое напряжение, МПа;

С- прибавка для компенсации коррозии, С=3мм.

Окончательно примем толщину стенки равной 5,0 мм.

4.5.2. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки корпуса аппарата

Давление в аппарате: P_сеп = 0,0978 МПа, диаметр сепаратора: D_сеп = 1600 мм;

(4.28)

где - давление в сепараторе, МПа;

-диметр сепаратора, мм;

коэффициент прочности сварного шва для стыкового одностороннего ручного шва φ = ,мм;

- допускаемое напряжение, МПа;

С- прибавка для компенсации коррозии, С=3мм.

Окончательно примем толщину стенки равной 5,0 мм.

4.5.3. Расчет и подбор крышки (днища)

Принимаем, что крышка и днище – одинаковые, изготовлены из такого же материала, что и обечайка. Толщину стенки крышки принимаем равной толщине обечайки: s_д = 5 мм.

Внутреннему диаметру корпуса аппарата 1600 мм соответствует эллиптическое отбортованное днище (крышка) со следующими характеристиками [7, с.116]:

• Высота эллиптической части Н_д = 400 мм;

• Высота цилиндрической части h_ц = 25 мм.

4.5.4. Расчет и подбор опоры

Для выпарных аппаратов применяются опоры типа «опорная лапа», устанавливаемые на греющую камеру аппарата. Число устанавливаемых лап должно быть не менее двух.

Максимальная масса аппарата составляет 7500 кг (см. пункт 4.1.9).

Принимаем число опор, равное z = 4. Вес аппарата равен:

Нагрузка на одну опору рассчитывается по соотношению (крутящий момент для аппарата принимается равным нулю):

(4.29)

где – коэффициент, зависящий от числа опор. Для z = 4 , = 2;

Р-вес аппарата, Н;

z-число опор.

Изображение опоры и ее основных размеров приведено на Рис. 4.7.

Рис. 4.7. Графическое изображение опоры-лапы типа 2 и соответствующих ей размеров

По величине силовой нагрузки выбираем опоры (лапы) типа 1 для вертикальных аппаратов [7, с. 275] со следующими характеристиками:

• максимальная нагрузка на опору Q = 40 кН;

• ширина опоры a = 150 мм;

• ширина опоры =190мм;

• ширина опоры =120 мм;

• высота опоры h = 390 мм;

• глубина опоры b = 315 мм;

• глубина опоры b₁ = 150 мм;

• глубина опоры b₁ = 140 мм.

5. Блок создания и поддержания вакуума

Последний корпус многокорпусной установки (по ходу движения раствора) работает под вакуумом, создание которого обеспечивается конденсацией вторичных паров в конденсаторе. Разрежение, устанавливаемое в нем, распространяется на корпуса выпарной установки, соединенные паропроводами. Поддерживается вакуум с помощью вакуум-насоса. В выпарных установках чаще других применяются противоточные смесительные конденсаторы (конденсаторы смешения).