|
2. Методические указания
Все физико-химические процессы, осуществляемые в химических аппаратах, прежде всего требуют наличия емкости, ограниченной корпусом. Эти корпуса по условиям протекающих в них процессов должны быть достаточно прочными и в подавляющем большинстве случаев герметичными.
Главным составным элементом корпуса является обечайка - наиболее материалоемкий и ответственный узел (деталь) любого химического аппарата. Форма корпуса, а следовательно, и обечайки определяется химико-технологическими требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату, а также конструктивными соображениями и может быть цилиндрическая, коническая, сферическая и т.д.
Наибольшее распространение в химической промышленности получили цилиндрические обечайки, отличающиеся простотой изготовления, рациональным расходом материала и хорошей сопротивляемостью давлению среды. Поэтому при конструировании аппарата, если это не идет в разрез с какими-либо особыми требованиями, предъявляемыми к аппарату, рекомендуется применять цилиндрические обечайки.
В зависимости от назначения цилиндрические аппараты находят применение как в вертикальном, так в и горизонтальном исполнении, причем предпочтение следует отдавать вертикальному исполнению, особенно для тонкостенных аппаратов, работающих при небольшом давлении в них. В этом случае исключаются дополнительные изгибающие напряжения в корпусе от силы тяжести аппарата и среды, имеющие место в горизонтальных аппаратах, лежащих на отдельных опорах.
"Пример расчета толщины обечайки и днища аппарата
Тип аппарата - ВЭЭ, объем = 10 м 3, рабочая температура = 170 0С
Р = 1,6 МПа, Сталь 10, [σ]150 = 139 МПа, [σ]200 = 118 МПа
0 = 130 МПа, σТ20 = 195 МПа, плотность среды = 1000
Расчетные параметры
Температура стенки = 170
Расчетное давление: в рабочих условиях
Рр = Р + Рг Рг = 1000* g*(2H+l) = 0,023 МПа Рг < 5% Р Рр = 1,6 МПа
давление испытаний
где [σ]170 = 130,6 МПа Ри = 1,99 МПа
Допускаемое напряжение при испытании
[ σ] = σ_20 / nT = 195 / 1,1 = 177,3 МПа
Коэффициент прочности сварных швов: φ = 1
Расчетная толщина стенки обечайки:
В рабочих условиях
мм
В условиях испытания
мм
Расчетная толщина стенки эллиптического днища
В рабочих условиях
мм
В условиях испытания
мм
|
|