9. Механический расчет.

9.1. Расчет толщины обечайки

Толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки рассчитывают по формуле:

[1, cтр.398, 13-17]

где:

δ–толщина обечайки м;

σ_y–допускаемое напряжение МПа;

– коэффициент прочности сварных швов;

С_к–скорость коррозии м;

d_k–диаметр колонны м;

Толщина обечайки:

м

Необходимо соблюдение условия:

–условие выполняется.

Выбираем стандартную толщину обечайки исходя из диаметра и давления внутри колонны δ=0,01 м.

9.2. Расчет толщины днища и крышки

Для данного колонного аппарата будем использовать эллиптическое днище и эллиптическую крышку.

Толщину днища (крышки) рассчитывают по формуле:

[1, cтр.398, 13.14]

где:

–толщина днища (крышки) м;

_y–допускаемое напряжение МПа;

–коэффициент прочности сварных швов;

С_к–скорость коррозии м;

d_k–диаметр колонны м;

Толщина днища:

Необходимо соблюдение условия:

–условие выполняется.

Выбираем стандартное днище (и крышку) по каталогу [7, cтр.209, табл. 16.1]

d_в=1,6 м. h_в=0,4 м. h=0,05 м.

9. 3. Подбор фланца к крышке

Выбираем фланец исходя из внутреннего диаметра колонны и максимального допустимого давления.

Выбираем стандартный фланец [7, cтр.235, табл. 13.7]

D=1600мм

D_ф=1750мм

D_б=1700мм

h=35мм

d=24мм

z=32–число болтов

10. Расчет и подбор вспомогательного оборудования

10 . 1. Расчет и подбор емкостей

Емкости для исходной смеси, кубового остатка и дистиллята подбираются на восьми часовой рабочий день, с коэффициентом запаса 1,25.

где

G–расход жидкости кг/с;

ρ–плотность жидкости;

1. Емкость для исходной смеси: м³

Подбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79:

V=100 м³, D_вн=8 м., l=4 м.

2. Емкость для дистиллята: м³

Подбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79:

V_н=20 м³, D_вн=3 м., l=2.625 м.

3. Емкость для кубового остатка:

одбираем стандартную емкость с параметрами по ГОСТ 9931–79

V_н=100 м³, D_вн=8 м., l=4 м.

10 . 2. Расчет и подбор насосов

В установке имеется 4 насоса:

1. Насос для подачи исходной смеси в подогреватель;

2. Насос для подачи кубового остатка в холодильник;

3. Насос для подачи кубового остатка на склад;

4. Насос для подачи дистиллята на склад.

Рассчитаем насос для подачи исходной смеси в подогреватель по напору и мощности двигателя.

Расчет гидравлического сопротивления подогревателя.

На ЭВМ было получено значение гидравлического сопротивления для холодного теплоносителя равное 18,642817 Па.

Необходимый напор насоса рассчитывается по формуле:

где: P₁–давление в аппарате из которого перекачивается жидкость;

P_2–давление в аппарате, в который подается жидкость;

ρ–плотность перекачиваемой жидкости;

Н_г–геометрическая высота подъема жидкости;

h_П=h_П.BC+h_П.HAГ –потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях;

Потери в линии всасывания

[4, стр. 90]

где:

• λ–коэффициент трения;

• l_вс–длина всасывающего трубопровода;

• d–диаметр всасывающего трубопровода;

• ξ–коэффициент местного сопротивления;

По значению критерия Рейнольдса и относительной шероховатости стенок стальной трубы из графика [4, стр.22, рис. 1.5] определяем коэффициент трения:

λ=0,026

Коэффициенты местных сопротивлений: [4, стр.520, табл. XIII]

Вид сопротивления	число сопротивлений	ξ
вход в трубу	1	0,5
вентиль	2	0,6
колено	2	1,1

ξ =1*0,5+10,6+21,1=3,9 l_вс=10 м

Запас напора на кавитацию:

Q = 1.944/750 = 0.00259 м³/с

n = 48.3 c^-1