Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Толщина стенки с прибавками

S = S’ + С = 2,4 + 2,6 = 5 мм.

Проверим условие :

Условие выполнено

Допускаемое давление в обечайке :

Сепарационная камера.

Расчетное давление в нижней части обечайки :

P = P_вп + g_жН10^-6 = (5,819,8110⁴ + 9,8110941,3)10^-6 = 0,584 Мпа

Номинальное допускаемое напряжение для стали

^*_д = 140 Мпа

Допускаемое напряжение определяем по формуле :

^*_д =  _д = 1  140 = 140 Мпа

Определим отношение определяющих параметров _д и P с учетом коэффициентом

Согласно таблице 15.6 расчетная толщина стенки :

Суммарная прибавка к номинальная расчетная толщина стенки

С_д = 0

С = С_к + С_э + С₀ = 1+ 0 + 1,2 = 2,2 мм

Толщина стенки с прибавками

S = S’ + С = 4,8 + 2,2 = 7 мм.

Проверим условие :

Условие выполнено

Допускаемое давление в обечайке :

3.2 Расчет опор.

Греющая камера.

G = G_ап / f_к f_к = 0.785(D²_н – D_в²) = 0,785(1,405² – 1,4²) = 0,011 м²

G = 15170 / 0,011 = 1,38 МПа

Определим основные размеры опоры (лапы) типа VIII (см. рис. 29.1) для вертикального ци­линдрического аппарата, подвешенного на четырех лапах. по следующим данным: нагрузка, воспринимаемая одной лапой, G= 1,38 МПа; материал корпуса аппарата и лап — сталь ( _ид= _сд =120 Мн/м²); число ребер в лапе z=2; вылет опоры l= 0,3 м; лапы опираются на деревянные подкладки (q_д= 2,7 Мн/м²); толщина стенки цилиндрического корпуса аппарата = 5 мм (С_к= 2м) диаметр корпуса = 1,4 м.

Принимаем отношение вылета лапы к высоте ребра l/h=0.5

Тогда

Расчетную толщину ребра лапы при k = 0.6 опреде­ляем по формуле (29.1):

Отношение

Принимаем с учетом прибавки на коррозию толщину ребра s = 45 мм. Выбираем длину опорной плиты лапы l₁ = 0.25 м. ,а толщину ее s =45 мм.

Расчетная ширина опорной плиты лапы

Принимаем b = 0.40 м.

Ребра привариваются к корпусу сплошным круго­вым швом с катетом h_ш=8мм Общая длина сварного шва

L_ш=4( h + s )=4 ( 0.6 + 0.045 ) = 2.58 м.

Прочность сварного шва при _сд = 80 Мн/м² проверяем по формуле (29.2):

т. е. прочность обеспечена.

Полагая b = B и h = H , определим максимальные напряжения сжатия в корпусе аппарата в месте присое­динения к нему лап. Предварительно находим значения параметров:

Момент от реакции опоры, действующий на лапу при расчетном плече l’ = 0,15 м,

По графикам на рис. 29.7 определяем значение коэф­фициентов К: для

Параметр  для нахождения моментов, действующих на корпус, определяем по формуле (29.3):

для определения меридиональных моментов

для определения кольцевых моментов

По графику на рис. 29.3 при ₂ = 0,429 и

определяем параметр откуда

По графику на рис. 29.4 при ₁ = 0,286 и определяем параметр откуда

Параметр  для нахождения сил, действующих на корпус, определяем по формуле (29.4):

По графику на рис. 29.8 определяем значение коэффициентов К: для

Для  = 0,375 и находим: по графику на рис. 29.5

; по графику на рис. 29.6

откуда значения P_M и P_K будут равны:

Суммарные напряжения сжатия в корпусе аппарата при толщине стенки s-C_K = 0,004 м в месте присоеди­нения лапы (сверху) определяем:

в меридиональном направлении по формуле (29.5)

в кольцевом направлении по формуле (29.6)

Так как получившиеся напряжения больше допускаемых к аппарату привариваем подкладной лист толщиной 25 мм, тогда _с = 67,5МПа _с = 112,8 МПа

Сепарационная камера.

G = G_ап / f_к f_к = 0.785(D²_н – D_в²) = 0,785(2,207² – 2,2²) = 0,024 м²

G = 30340 / 0,024 = 1,26 МПа

Определим основные размеры опоры (лапы) типа VIII (см. рис. 29.1) для вертикального ци­линдрического аппарата, подвешенного на четырех лапах. по следующим данным: нагрузка, воспринимаемая одной лапой, G= 1,26 МПа; материал корпуса аппарата и лап — сталь ( _ид= _сд =120 Мн/м²); число ребер в лапе z=2; вылет опоры l= 0,3 м; лапы опираются на деревянные подкладки (q_д= 2,7 Мн/м²); толщина стенки цилиндрического корпуса аппарата = 7 мм (С_к= 2м) диаметр корпуса = 2,2 м.

Принимаем отношение вылета лапы к высоте ребра l/h=0.5

Тогда

Расчетную толщину ребра лапы при k = 0.6 опреде­ляем по формуле (29.1):

Отношение

Принимаем с учетом прибавки на коррозию толщину ребра s = 70 мм. Выбираем длину опорной плиты лапы l₁ = 0.3 м. ,а толщину ее s =70 мм.

Расчетная ширина опорной плиты лапы

Принимаем b = 0.55 м.

Ребра привариваются к корпусу сплошным круго­вым швом с катетом h_ш=8мм Общая длина сварного шва

L_ш=4( h + s )=4 ( 0.6 + 0.07 ) = 2.68 м.

Прочность сварного шва при _сд = 80 Мн/м² проверяем по формуле (29.2):

т. е. прочность обеспечена.

Полагая b = B и h = H , определим максимальные напряжения сжатия в корпусе аппарата в месте присое­динения к нему лап. Предварительно находим значения параметров:

Момент от реакции опоры, действующий на лапу при расчетном плече l’ = 0,15 м,

По графикам на рис. 29.7 определяем значение коэф­фициентов К: для

Параметр  для нахождения моментов, действующих на корпус, определяем по формуле (29.3):

для определения меридиональных моментов

для определения кольцевых моментов

По графику на рис. 29.3 при ₂ = 0,27 и

определяем параметр откуда

По графику на рис. 29.4 при ₁ = 0,25 и определяем параметр откуда

Параметр  для нахождения сил, действующих на корпус, определяем по формуле (29.4):

По графику на рис. 29.8 определяем значение коэффициентов К: для

Для  = 0,263 и находим: по графику на рис. 29.5

; по графику на рис. 29.6

откуда значения P_M и P_K будут равны:

Суммарные напряжения сжатия в корпусе аппарата при толщине стенки s-C_K = 0,006 м в месте присоеди­нения лапы (сверху) определяем:

в меридиональном направлении по формуле (29.5)

в кольцевом направлении по формуле (29.6)

Так как получившиеся напряжения больше допускаемых к аппарату привариваем подкладной лист толщиной 30 мм, тогда _с = 108 МПа _с = 118 МПа

3.3 Расчет закрепления труб в трубной решетке.

Большее давление в трубном пространстве p_m= 0,457 МН/м² , трубы d_н = 0,025 м t = 0,032 м.

Расчетная осевая сила , действующая в месте закрепления трубы в решетке :

Допускаемая нагрузка приходящаяся на единицу условной поверхности, для стали при гладкой развольцовке выбираем по таблице 25.4 [2] q = 15 МН/м².

Рассчитываем высоту трубной решетки исходя из закрепления в ней труб

то же по формуле

Номинальная расчетная высота решетки снаружи

K = 0.28 D = D_в = 1400 мм

P = 0,457 МПа _ид = 140 Мпа

Принимаем h = 60 мм

d

h

d = (1.02- 1.016) d_н

4. Конструкторский расчет.

4.1 Описание аппарата с выносной греющей камерой.

Область применения аппарата. Аппараты данного типа приме­няют для выпаривания агрессивных и высоковязких растворов (вяз­костью выше 200 спа), а также растворов, вызывающих инкрустацию поверхности теплообмена, что обуславливает необходимость остановки и вскрытия аппарата для чистки. Аппараты используют, в частности, при выпаривания растворов сахара, сульфатных ще­локов, продуктов микробиологического синтеза.

Устройство основных узлов аппарата. Греющая камера в данном случае выполнена в виде обычного кожухотрубного теплообменника. Первичный пар подается в нее через прямоугольные вырезы в цилиндрической обечайке камеры. Исходный раствор {если он нагрет до температуры кипения) вводится в нисходящую ветвь циркуляционного контура через штуцер. Раствор поднимается по кипятильным трубам вверх, превращаясь вследствие подвода к нему тепла от первичного пара в парожидкостную смесь.

Такое направление движения раствора в ап­парате объясняется тем, что в кипятильных трубах в результате подвода тепла находится смесь жидкости с паром, а в циркуляционной трубе следствие отсутствия обогрева содержится только жидкость. Плотность жидкости больше плотности парожидкостной смеси, а движение в циркуляционном контуре происходит из зон с большей плотностью в зоны с меньшей плотность.

В аппаратах данного типа достигается более высокая в сра­внении с предыдущими аппаратами скорость циркуляции раствора (до 1,5 м/сек), так как циркуляционная труба в данном случае не обогре­вается снаружи. Вследствие этого разность плотностей среды в циркуляционной и кипятильных трубах в данном аппарате больше аналогичной разности плотностей в аппарате с подвесной камерой или аппарате с внутренней греющей камерой и центральной циркуляционной трубой . Кроме того, в аппарате с выносной греющей камерой более велики длины подъемного и опускного участков циркуляционного контура, что также вызывает возрастание скорости циркуляция.

Для снижения гидравлического сопротивления циркуляционного контура (чем меньше гидравлическое сопротивление контура, тем больше скорость циркуляции раствора в нем) он снаб­жен направляющими обеспечивающими более плавный пово­рот потока.

Характеристики

Список файлов учебной работы