31 Билет

Обечайка — открытый цилиндрическийиликоническийэлемент конструкции (типаободаилибарабана,кольца, короткойтрубы), используемый в изготовлениисварныхили деревянныхсосудов, стенкилюкови т. д

Металлические обечайки для котлов,баков,резервуарови других металлоконструкций производятся методомвальцовкипри малых толщинах листов илигибкойираскаткойпри толщине листа более 40 мм.

Цилиндрические обечайки получили наибольшее распространение в химическом аппаратостроении. Главным их достоинством является простота изготовления и рациональный расход материала. Поэтому при конструировании аппаратов, если это не идет в разрез с какими-либо особыми требованиями, предъявляемыми к аппарату, рекомендуется применять цилиндрические обечайки.

Тонкостенные обечайки (оболочки) цилиндрических сосудов при воздействии на них давления снаружи могут потерять устойчивость и необратимо деформироваться (схлопнуться). В этом случае расчет тонкостенных обечаек ведут не только из условий прочности, но и из условий устойчивости в пределах текучести во избежание необратимых деформаций.

Тонкостенными обечайки считаются, если выполнены условия тонкостенности:

               при  мм;

               при  мм  (для труб).

Здесь – внутренний диаметр обечайки;– расчетная толщина обечайки.

Исполнительная толщина обечайки: , где– добавка толщины на коррозию;– добавка толщины на округление до ближайшей стандартной величины.

Расчетная толщина обечайки при давлении снаружи выбирается большей из двух значений: из условий прочности

и условий устойчивости

.                                 

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ:

Рабочее давление, МПа

Температура, стенки, °С

Диаметр внутренний, мм

Толщина стенки, мм

32.

Рис. 1.Осадительная центрифуга периодического действия типа ОВБ:

1 – ротор, 2 - опорный вал, 3 – подшипниковая опора, 4 – крышка, 5 – корпус, 6 – предохранительное устройство, 7 – пусковое устройство, 8 – электродвигатель, 9 – ведущий шкив, 10 – ленточный тормоз, 11 – ведомый шкив, 12 – станина, 13 – плита, 14 – отводная труба, 15 – прижим, 16 – кожух.

Центрифуги периодического действия, малолитражные относятся к группе осадительных,

вертикальных центрифуг с ручной выгрузкой осадка через верхний борт ротора. Исполнение центрифуг герметизированное.

Предназначены для выделения твердой фазы из суспензий и отжима материалов при ра-

боте под избыточным давлением газа, не превышающим 0,01 МПа, при проведении опытных лабораторных работ в малотоннажных производствах химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Центрифуги устанавливаются в закрытых, отапливаемых, взрывоопасных помещениях

класса В1-а по классификации «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и предназначены для работы со взрывоопасными смесями категории IIА и IIВ ГОСТ Р 51330.11-99 групп Т1,

Т2, Т3 ГОСТ Р 51330.5-99

33. Принцип Ле Шателье (1884 г.) — если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.

Влияние температуры

Влияние температуры зависит от знака теплового эффекта реакции. При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры — в направлении экзотермической реакции. В общем же случае при изменении температуры химическое равновесие смещается в сторону процесса, знак изменения энтропии в котором совпадает со знаком изменения температуры. Зависимость константы равновесия от температуры в конденсированных системах описывается уравнением изобары Вант-Гоффа:

в системах с газовой фазой — уравнением изохоры Вант-Гоффа

В небольшом диапазоне температур в конденсированных системах связь константы равновесия с температурой выражается следующим уравнением:

Например, в реакции синтеза аммиака

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ + Q

тепловой эффект в стандартных условиях составляет +92 кДж/моль, реакция экзотермическая, поэтому повышение температуры приводит к смещению равновесия в сторону исходных веществ и уменьшению выхода продукта.

Влияние давления

Давление существенно влияет на положение равновесия в реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объёма за счёт изменения количества вещества при переходе от исходных веществ к продуктам:

При повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается суммарное количество молей газов и наоборот.

В реакции синтеза аммиака количество газов уменьшается вдвое: N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃

Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH₃, о чём свидетельствуют следующие данные для реакции синтеза аммиака при 400 °C:

давление, МПа	0,1	10	20	30	60	100
объемная доля NH3, %	0,4	26	36	46	66	80

Влияние инертных газов

Введение в реакционную смесь или образование в ходе реакции инертных газов действует так же, как и понижение давления, поскольку понижается парциальное давление реагирующих веществ. Следует отметить, что в данном случае в качестве инертного газа рассматривается газ, не участвующий в реакции. В системах с уменьшением количества молей газов инертные газы смещают равновесие в сторону исходных веществ, поэтому в производственных процессах, в которых могут образовываться или накапливаться инертные газы, требуется периодическая продувка газоводов.

Влияние концентрации

Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:

• При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции;

• При повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

34. Фланец (от нем.Flansch) — плоское или прямоугольное кольцо с равномерно расположенными отверстиями для болтовишпилек, служащие для прочного и герметичного соединения труб,трубопроводной арматуры, присоединения их друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы используют попарно (комплектом). Исполнение фланцев регламентирует ГОСТ12815-80, и оно зависит от рабочего давления, на которое рассчитывается фланец или фланцевое соединение.

Типы фланцев Наиболее используемые фланцы в нефтяной и химической промышленности:

• с шейкой для приварки

• сквозной фланец

• приварной с впадиной под сварку

• приварной внахлест (свободновращающийся)

• резьбовой фланец

• фланцевая заглушка

Все типы фланцев, кроме свободного, имеют усиленную поверхность. Специальные фланцы За исключением фланцев, о которых было сказано выше, есть еще ряд специальных фланцев, таких как:

• фланец диафрагмы

• длинные приварные фланцы с буртиком

• расширительный фланец

• переходный фланец

• кольцевая заглушка (часть фланцевого соединения)

• дисковые заглушки и промежуточные кольца (часть фланцевого соединения)

Расчет фланцевых соединений

Введение

В настоящее время наиболее универсальными и удобными при монтаже стальных строительных конструкций являются болтовые соединения. Их применение позволяет получить исключительно высокую точность установки и исключить «человеческий фактор». Из болтовых соединений наиболее эффективными являются фланцевые соединения. Их использование в различных конструкциях существенно повышает производительность труда при монтаже и соответственно его скорость. Также фланцевые соединения крайне удобны при ремонте строительных конструкций, они позволяют быстро вычленить один элемент и заменить его другим.

До настоящего времени достаточно большое число ученых изучало фланцевые соединения и особенности их применения.  Среди них можно отметить работу В.В. Каленова, В.М. Горпинченко, А.Г. Соскина, О.И. Ганиза, Глауберман В. Б. и др..

В основном вышеперечисленными учеными проводились работ по изучению прочностных характеристик фланцевых соединений. В результате исследований были разработаны рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций [1] и глава 27 пособия по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*).  Пособие и рекомендации не распространяются на фланцевые соединения:

-воспринимающие знакопеременные нагрузки, а также многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с числом циклов свыше 10⁵ при коэффициенте асимметрии напряжений в соединяемых элементах r = s_min/s_max ³ 0,8;

-эксплуатируемые в сильноагрессивной среде. К этим соединениям можно отнести фланцевые соединения подкрановых балок. Подкрановые балки можно отнести к элементам открытого профиля.