Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Октября 2013 в 20:14, реферат
Проектируемый аппарат предназначен для ведения тепломассобменных процессов. Колонный аппарат состоит из цельносварного корпуса и оборудован внутренними устройствами. В качестве внутренних устройств для ведения технологического процесса используют 40 колпачковых тарелок. Расстояние между тарелками 500 мм. Кроме этого в аппарате имеются штуцера, предназначенные для подвода сырья, вывода продукта, замера температуры и давления. Аппарат оборудован люками-лазами для ремонта и обслуживания.
Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
,
124,04 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
,
124,31 МПа<145 МПа.
Условие прочности выполняются.
8.1.2 Проведем расчет при условии монтажа
Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (132)
где F – осевое сжимающие условие при монтаже, F=0,514 МН;
По ГОСТ Р 51274 – 99 при условии монтажа p=0 МПа.
Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле
, (133)
Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле
, (134)
Рассчитываем эквивалентные
,
Рассчитываем эквивалентные
, ( 136)
Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
, (137)
0,954 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
,
6,635 МПа<145 МПа.
Условия прочности выполняются.
Проверка устойчивости для рабочего условия и при условии испытания.
Допускаемая сжимающая сила из условия прочности сечения У-У корпуса аппарата определяется по формуле
Допускаемая осевая нагрузка из условия местной устойчивости формы определяется по формуле
, (140)
Допускаемая осевая сжимающая сила из условия устойчивости формы определяется по формуле
, (141)
где l – гибкость аппарата;
.
Определяем эквивалентную
, ( 142)
Определяем допускаемый
, ( 143)
Определяем допускаемый
, (144)
Определяем допускаемый
, (145)
Проверяем аппарат на устойчивость от совместного действия нагрузок по условию
, (146)
При условиях испытания
Условие выполняется.
При рабочих условиях
Условие устойчивости выполняется, следовательно, аппарат сохраняет прочность и устойчивость под действием совместно действующих нагрузок.
9 Расчет опоры
Цель расчёта: проверка опоры аппарата на прочность и устойчивость.
Исходные данные:
p – расчётное давление, PR=0,11 МПа;
D – внутренний диаметр опоры, D=1200 мм;
s – толщина стенки обечайки опоры, S=8 мм;
c – сумма прибавок к толщине стенки, С=2 мм;
F – расчётное осевое сжимающее усилие в сечениях, F = 0,81 МН ;
М – расчётный изгибающий момент в сечениях, М=0,206 МН×м ;
fт – коэффициент прочности кольцевого сварного шва, fт =1;
fp – коэффициент прочности продольного сварного шва, fp=1.
Рисунок 14 – Расчётная схема цилиндрической опоры
9.1 Проверка обечайки опоры на прочность
9.1.1 Проведем расчет обечайки для рабочего условия
Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (147)
где F – осевое сжимающие усилие при рабочих условиях, F=0,537 МН;
Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле
, (148)
Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле
,
Рассчитываем эквивалентные
,
Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной стороне по формуле
,
Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
,
12,1 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
,
48,61 МПа<145 МПа.
Условие прочности выполняются.
9.1.2 Проведем расчет обечайки при условии монтажа
Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле
, (154)
где F – осевое сжимающие условие при монтаже, F=0,514 МН;
По ГОСТ Р 51274 – 99 при условии монтажа p=0 МПа.
Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле
, (155)
Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле
,
Рассчитываем эквивалентные
,
Рассчитываем эквивалентные
,
Проверяем условие прочности по следующим условиям
- на наветренной стороне
,
11,5 МПа < 145×1 МПа.
- на подветренной стороне
,
43,8 МПа<145 МПа.
Условия прочности выполняются.
9.1.3 Проверка прочности сварного шва соединяющего корпус аппарата и опорную обечайку
Проверку прочности проведем по формуле
, (161)
где а – катет сварного шва, а=2 мм;
[s]0 – допускаемое напряжения для материала опоры, [s]0=145 МПа.
Условие выполняется.
9.1.4 Проверка устойчивости опорной обечайке
Проверку устойчивости в сечение Z-Z проведем по формуле
,
где [F] – допускаемое осевое усилие, определяем по ГОСТ 14249, [F]=3,109 МПа;
[M] – допускаемый изгибающий момент, определяем по ГОСТ 14249, [M]=0,867 МН×м;
j1, j2, j3 – коэффициенты , j1=0,99, j2=0,96, j3=0.
0,51£1
Условие выполняется.
9.2 Расчет Элементов опорного узла
9.2.1 Рассчитаем толщину нижнего опорного кольца s1 по формуле
, (163)
где c1 – коэффициент, находится по графику [4], c1=0,85;
b2 – расстояние от обечайки до внешнего края нижнего кольца, b2=125 мм;
[s]A – допускаемое напряжение для материала опоры, [s]A=142 МПа;
b1 – ширина нижнего опорного кольца, b1=330 мм;
Dб – диаметр окружности анкерных болтов, Dб=1360 мм;
s0 – исполнительная толщина обечайки опоры, s0=8 мм.
Принимаем s1=20 мм.
1 ОСТ 26-291-94
2 ГОСТ 14249-89. Нормы метода расчета на прочность
3 ГОСТ 24755-89. нормы и методы расчета на прочность укреплений отверстий
4 ГОСТ Р 51274-99. Сосуды и аппараты колонного типа, нормы и методы расчёта на прочность. – М.: Издательство стандартов, 1999. – 11 с.