166403 (625006), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

, (5.4)

тр- плотность вещества в трубном пространстве кг/м3.

Подставив значения получим:

Скорость жидкости в штуцерах рассчитываем по формуле:

(5.5)

Подставив все значения в уравнение для расчета гидравлического сопротивления в трубном пространстве получим:

6. Прочностной расчет

6.1 Расчет толщины стенок

6.1.1 Расчет толщины стенки сепаратора

В соответствии с ГОСТ 14249-80 расчет толщины сепаратора, нагруженного внутренним давлением определим по формуле:

, (6.1)

где Рр – расчетное давление в аппарате, МПа; D – внутренний диаметр аппарата, м; - допустимое напряжение для выбранного материала аппарата при соответствующей температуре, МПа; - коэффициент сварного шва, . = 0,9; = 139МПа; Рр = 0,0049МПа.

Тогда

Определим толщину стенки сепаратора с учетом поправки на коррозию:

, (6.2)

где С – поправка на коррозию, мм. С = 2мм. . Окончательно принимаем

6.1.2 Расчет толщины стенки греющей камеры

Давление равно давлению греющего пара Р=Рг=0,4МПа.

Толщина стенки рассчитывается по формуле:

Определим толщину стенки греющей камеры с учетом поправки на коррозию:

,

где С – поправка на коррозию, мм. С = 2мм. Окончательно принимаем

6.2 Расчет крышек и днищ выпарного аппарата

6.2.1 Расчет крышек и днища сепаратора

Расчет крышек делается в соответствии с ГОСТ 14249-80 по формуле:

(6.3)

- давление вторичного пара, МПа; R – радиус кривизны крышки, мм.

Радиус кривизны крышки рассчитывается по формуле:

, (6.4)

где - диаметр аппарата, мм; - высота крышки, мм.

Высота крышки рассчитывается по формуле:

, (6.5)

Получим

.

Определим толщину стенки крышки с учетом поправки на коррозию:

,

где С – поправка на коррозию, мм. С = 2мм.

Окончательно принимаем

В связи с ослаблением крышки сепаратора конструктивно примем

Таблица 6.1

6.2.2 Расчет крышки и днища греющей камеры

Определим толщину днища греющей камеры

;

;

;

;

Получим:

.

Определим толщину стенки крышки с учетом поправки на коррозию:

,

где С – поправка на коррозию, мм. С = 2мм.

Окончательно принимаем

Таблица 6.2

6.3 Расчет фланцев и болтовых соединений

Выберем фланец по ОСТ 26-426-79 Соответствующий диаметру греющей камеры и давлению Ру = 0,4МПа.

Тип фланца стальной плоский приварной с гладкой уплотнительной поверхностью

Выбираем материал фланца по ГОСТ 5520-79, :

Таблица 6.3

В зависимости от Ру, и t выбираем материал прокладки по ОСТ 26-373-78, :

Таблица 6.4

В зависимости от Dу выбираем ширину уплотнительной прокладки по ОСТ 26-373-78, :

Таблица 6.5

Принимаем =14 мм.

Определим эффективную ширину прокладки:

(6.6)

Выпишем основные размеры фланца по ОСТ 26-426-79, :

Таблица 6.6

Определим внешний диаметр прокладки:

, (6.7)

где е – коэффициент, мм.

Принимаем значение е = 30 мм.

Тогда:

Определим средний диаметр прокладки:

(6.8)

В зависимости от типа фланцевого соединения и прокладки выбираем константу жесткости фланцевого соединения:

= 1,3

Выбираем расчетный параметр m:

m = 2.5

Расчетная нагрузка Q под действием внутреннего давления определим:

(6.9)

Определим реакцию прокладки Rп в рабочих условиях:

(6.10)

Рассчитаем нагрузку на болтовое соединение в условиях монтажа:

(6.11)

Рассчитаем нагрузку на болтовое соединение:

, (6.12)

Выбираем диаметры болтов в соответствии с диаметрами отверстий во фланце по ОСТ 26-373-78:

dб = М27; .

Определяем напряжение которое возникает в болтах при :

, (6.13)

.

Определяем напряжение которое возникает в разрезе болтов:

, (6.14)

.

Выбираем материал болтов при условии:

, (6.15)

где - напряжение материала при температуре 20С0; - напряжение при температуре 143С0:

Условие выполняется для стали ВСт5. Выбираем сталь марки ВСт5.

6.4 Расчет опор

Опоры выбираю по стандартам в соответствии с величиной нагрузки на 1 опору Qр, которая определяется:

, (6.16)

где Р – вес всего аппарата (включает также и вес жидкости); z – количество опор, шт.

Суммарная нагрузка

, (6.17)

где Gап – вес аппарата, Н; Gжид – вес жидкости внутри аппарата, Н.

Определим вес аппарата:

, (6.18)

где Мап – масса аппарата, кг; 9,8 – ускорение свободного падения, м/с2.

Вес жидкости аппарата определим как:

, (6.19)

где Vап – общий объем аппарата, м3; жид – плотность жидкости кг/м3.

Общий объем равен:

, (6.20)

где - объем греющей камеры, м3; Vc – объем сепаратора, м3.

Находим объем греющей камеры:

, (6.21)

где R – радиус греющей камеры, м; - высота греющей камеры, м.

Тогда:

Находим объем сепаратора:

,

где R – радиус сепаратора, м; - высота сепаратора, м.

Подставив получим:

Принимаем плотность жидкости равной плотности воды. Находим Gжид:

Определим Р:

Определим нагрузку на одну опору:

Выбор опор делаем при условии: ,

где QT – табличное значение нагрузки на одну опору, кН.

Выписываем основные размеры опор по ОСТ 26-665-79, :

Таблица 6.7

7. Литература

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. Л.: Химия, 1976. 552с.

2. Справочник химика. М.-Л.: Химия, Т. III, 1006с. Т. V, 1966. 974с.

3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 9-е. М.: Химия, 1973, 750с.

4. Основные процессы и аппараты под редакцией Дытнерского Ю.И. М.: Химия, 1991, 496с.

5. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Л.: Машиностроение, 1970, 752с.

6. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Л.: Машиностроение, 1981, 382с.

7. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. Изд. 2-е. М.: Химия, 1975, 816с.

8. Постоянный технологический регламент №71 по производству гранулированного карбамида цеха карбамид-2.

9. Справочник азотчика. М.: Химия, Т. II, 390с.

Характеристики

Список файлов курсовой работы