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 ∙ 0,9 = 171,2 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 = 0,0785 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 – изготовлены из такого же материала, что и обечайка. Толщину стенки крышки и днища принимаем равной толщине обечайки: s_д = 5 мм.

Толщину стенки крышки принимаем равной толщине обечайки: s_д = 5 мм.

Внутреннему диаметру корпуса аппарата 1600 мм соответствует эллиптическая отбортованная крышка со следующими характеристиками [7, с.116]:

• Высота эллиптической части Н_д = 300 мм;

• Высота цилиндрической части h_ц = 40 мм.

(4.29)

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.

=3,7 мм

Окончательно примем толщину стенки равной 5,0 мм.

Для выпарного аппарата с солеотделителем конструктивно предусмотрено коническое строение отбортованного днища. Внутреннему диаметру корпуса аппарата 1600 мм под углом 60⁰ [7, с.121]:

• Высота конической части Н_д = 1439 мм;

• Высота цилиндрической части h_ц = 50 мм.

Толщина стенки для гладкого конического днища

(4.30)

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.

=3,8 мм

Окончательно примем толщину стенки равной 5,0 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 3500 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):

(4.31)

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 = 25 кН;

• ширина опоры a = 125 мм;

• ширина опоры =155 мм;

• ширина опоры =100 мм;

• высота опоры h = 230 мм;

• глубина опоры b = 255 мм;

• глубина опоры b₁ = 120 мм;

• глубина опоры b₁ = 115 мм.