5.8 Проверка необходимости укрепления отверстия под пульсационное колено
Ширина зоны укрепления в обечайках [5]
,
где
- толщина стенки штуцера, мм;
- расчётный
диаметр, мм. Определяется по [5], в нашем
случае
,
Тогда
Минимальное расстояние от оси штуцера до края цилиндрической обечайки
,
где
- ширина зоны укрепления, мм;
d – внутренний диаметр штуцера, мм.
Тогда
.
Максимальный расчётный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления [2]
,
где - исполнительная толщина стенки обечайки, мм;
- расчётная
толщина стенки рубашки, мм.
Тогда
Так как диаметр
отверстия под пульсационное колено
меньше
(159<173) то укрепление отверстия не
требуется.
5.9 Подбор опор
Опоры подбираются из расчёта действующей на них нагрузки. Нагрузкой будет считаться вес заполненного продуктом аппарата.
Так как толщина стенок обечайки, днища и крышки, т.е. основных тяжёлых элементов корпуса приблизительно одинакова то для определения веса корпуса необходимо найти поверхностную плотность материала корпуса и площадь корпуса аппарата, перемножив их найдём вес корпуса.
Поверхностная плотность
,
где
=78000
- удельный вес стали,
;
- толщина стенки корпуса, м.
Тогда
Площадь корпуса
,
где
- площадь крышки,
[4];
- площадь
цилиндрических частей обечайки,
,
- площадь
конических переходов [4].
Тогда
.
Тогда вес корпуса
Вес жидкости рассчитывается по следующей формуле
,
где
- объём крышки,
[4];
- удельный вес
жидкости,
.
Тогда
Вес снаряжённого аппарата
Выбираем стандартную цилиндрическую опору для колонных аппаратов «Опора 2-2000-63-32-1000» ОСТ 26-467-78. Схема опоры приведена на рисунке 5.3
Рисунок 5.3 – Схема цилиндрической опоры для колонных аппаратов
Для придания конструкции большей устойчивости а также для регулирования её вертикального положения на обечайке верхней отстойной зоны устанавливаются опорные лапы.
Выбираем две стандартных опоры - «Опора 1-160000 ОСТ 26-665-79» каждая из которых выдерживает нагрузку в 160 кН [4] (смотреть рисунок 5.4).
Высота одной опоры h=585 мм.
Рисунок 5.4 – Конструкция стандартной опоры
5.10 Строповые устройства
В соответствии с [4] выбираем строповые устройства для стальных сварных аппаратов на грузоподъемность 0,5 – 32 т по ГОСТ 13716-73. Выбираем два сварных крюка на каждый из которых будет приходиться нагрузка
Геометрические
параметры крюка (смотреть рисунок 5.5),
мм: L=135,
B=110,
H=92,
h=42,
l=90,
,
,
,
s=16,
,
K=12,
,
c=3.
Рисунок 5.5 – Эскиз стропового крюка
Заключение
В результате произведённой работы были определены основные параметры пульсационного насадочного экстрактора. Были определены материальные потоки процесса экстракции в аппарате.
Основные конструктивные характеристики экстрактора следующие:
- диаметр
массообменной зоны,
;
- высота
массообменной зоны,
;
- диаметр верхней отстойной зоны, ;
- высота верхней
отстойной зоны,
;
- диаметр нижней отстойной зоны, ;
- высот нижней
отстойной зоны,
;
- диаметр штуцеров сплошной фазы, ;
- диаметр штуцеров дисперсной фазы, ;
- диаметр штуцера
сдувки,
;
- диаметр штуцера
опорожнения,
.
Техническая характеристика аппарата:
1) Состав исходного раствора, % масс:
- Вода 59.67;
- HNO3 2.25;
- UO2(NO3)2 29.54;
- Fe(NO3)3 8.67.
2) Состав экстрагента, % масс:
- трибутилфосфат 20;
- керосин 80.
3) Производительность аппарата по урану 1000 кг/ч
4) Производительность по жидким фазам, кг/с:
- сплошная фаза (исходный раствор) 1.557;
- дисперсная фаза (экстрагент) 3.223.
5) Давление, МПа (кг/см²):
- рабочее 0.4 (4);
- расчётное 0.5 (5).
6) Расчётная температура стенки 20°С
7) Частота пульсаций 70 1/мин
8) Интенсивность пульсаций 1200 мм/мин
9) Скорость коррозии корпуса 0.1 мм/год
10) Срок службы аппарата 10 лет
Литература
1 Пищулин В.П. Расчет насадочных колонных экстракторов: Руководство для студентов. – Северск: Отделение № 1 ТПУ, 1995. – 48 с.
2 ГОСТ 14249-89. Сосуды аппараты. Нормы и методы расчётов на прочность.
3 Лащинский А.А Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры: Справочник. – Л.; Машиностроение, 1970.-752 с.
4 Лащинcкий А.А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник.- Л.: Машиностроение, 1981 – 382 с.
5 ГОСТ 24755-89. Сосуды аппараты. Нормы и методы расчётов на прочность укрепления отверстий.
6 Карпачёва С.М., Захаров Е.И. Основы теории и расчёта пульсационных колонных реакторов. – М.: Атомиздат, 1980, с. 256.