Расчет эллиптического днища аппарата

 3.3.1.4 Расчет эллиптического днища аппарата

 Целью расчета является определение толщины днища аппарата, нагруженного внутренним избыточным давлением. Расчетная схема днища показана на рисунке 3.3

 Данные для расчета :

 - внутренний диаметр днища D=0,5м

 - рабочее давление Р = 0,02 МПа

 - рабочая температура Т= 100˚С

 - материал днищасталь ВСт 3 сп

Расчетная толщина стенки днища определяется из условия прочности [7].

 Исполнительная толщина стенки днища аппарата определяется по формуле:

 S≥+c

 Расчетная толщина стенки днища определяется по формуле:

 =, (3.59.)

 где R=D –для эллиптических днищ с Н=0,25 D

 =149 МПа – допускаемое напряжение для стали ВСт 3 сп при Т=100˚С

 =  S≥0,0001+0,002=0,0021 м

 Принимаем толщину стенки днища S=5 мм.

 Из приведенных выше расчетов, видим, что необходимо производить расчет при гидроиспытании.

 Толщина днища при гидроиспытании определяется по формуле :

 = (3.60.)

Sp≥ 0,0013+0,002=0,0033 м

Принимаем толщину стенки днища S=0,008м из условия лучшей свариваемости.

3.3.1.5 Расчет укрепления отверстия

Целью расчета является укрепление отверстия в стенке корпуса колонны, работающего под внутренним давлением.

Расчетная схема приведена на рисунке 3.4.

Данные для расчета :

нутренний диаметр обечайки D=0,5м

- исполнительная толщина стенки обечайки S=0,009м

- диаметр условного прохода штуцера d_у = 250 мм

 Расчет ведем согласно [8],

Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на

него влияния, и удовлетворяет условию :

 в ≥ (3.61.)

где в =0,5м – расстояние между смежными отверстиями

 = 0,5м – расчетный диаметр укрепляемого элемента для цилиндрической обечайки, тогда :

 в ≥=0,12м

 0,5>0,12 – условие (3.49) выполняется.

 Определяем диаметр отверстия, не требующего укрепления, считая, что все отверстия аппарата являются одиночными.

, (3.62.)

Где  = 0,0013м – расчетная толщина стенки обечайки

S = 0,009м – исполнительная толщина стенки обечайки

= 2∙

То есть отверстие d_у = 250мм не требует укрепления.

3.3.1.6 Расчет опоры

 Целью расчета является выбор стандартной опоры и расчет ее элементов.

Расчетная схема показана на рисунке 3.5.

 Данные для расчета :

- внутренний диаметр обечайкиD=0,5м

- рабочая температура t = 100˚C

- материал опоры сталь ВСт 3 сп

Определяем максимальную и минимальную приведенные нагрузки для выбора стандартных опор.

 , где (3.63.)

М₁ = 82499 Н – изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в рабочих условиях.

М₂ = 81939 Н- изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в условиях гидроиспытания.

F₁ = 48100 H- осевая сжимающая сила в рабочих условиях.

F₂ = 54300 H - осевая сжимающая сила в условиях гидроиспытания.

 (3.64.)

где М₃ = 29918 Н – изгибающий момент в нижнем сечении опорной обечайки в условиях монтажа (без теплоизоляции);

F₃ = 35700 Н – осевая сжимающая сила в условиях монтажа (без теплоизоляции)

 По найденным и в соответствии [ 3 стр. 288] выбираем опору типа

3 – 500 –160 –80 – 4000 ОСТ 26 – 467–78.

 Опора имеет следующие параметры :

D₁ = 700 мм, D₂ = 450 мм, D_б = 620 мм ;

d = 45 мм, d₁ = 70 мм , d = М30, n=10, S₁ = 9 мм

S₂ = 20 мм, S₃ = 20 мм, h = 300 мм

 Проверка опоры для рабочих условий.

 Прочность сварного соединения опоры с корпусом определяется условием:

(3.65.)

где  = 149 МПа – допускаемое напряжение для материала корпуса аппарата в сечении z-z при t = 100˚С;

= 149 МПа – допускаемое напряжение для материала опоры в сечении z-z при t = 100˚С.

 = 0,7 – коэффициент прочности сварного шва [ 3 стр. 306]

 = 9 мм – расчетная толщина сварного шва , тогда

32,4 МПа<104,3 МПа – условие выполняется.

 Проверяем условие устойчивости в сечении y-y

 (3.66.)

 где  - допускаемая осевая сжимающая сила, МН(3.67.)

 - допускаемая осевая сжимающая сила из условия прочности, МН; (3.54)

- допускаемая осевая сжимающая

сила из условия устойчивости, МН;(3.68.)

где  - допускаемое напряжение для стали ВСт 3 сп при t=20˚С

Е = 1,99∙10⁵ МПа – модуль продольной упругости;

D = 0,5м – диаметр нижней части опоры.

= 3,14∙(0,5+0,009-0,002) ∙(0,009-0,002) ∙154=1,72 МН

 =

 МН

 Допускаемый изгибающий момент находим по формуле:

 (3.69.)

 (3.70.)

 (3.71.)

Тогда МН∙м

МН∙м

 МН∙м

 Проверяем выполнение условия устойчивости сечения: Y-Y

0,28<1 – условие выполняется

 Проверка ширины и толщины опоры кольца

Ширина кольца: = 0,5∙ (3.72.)

Она должна удовлетворить условию:

, (3.73.)

где  - болтовой окружности диаметр.

 =10 МПа – допускаемое напряжение сжатия бетона фундамента (марка 500 СНиП 131-6г )[3стр.302],

Тогда  =  

>= 0,027м – условие выполняется

Толщина нижнего опорного кольца S₂ = 0,02 м и должна удовлетворять условию:

S₂ ≥  =  (3.74.)

Где х₁ – коэффициент определяемый в зависимости от параметра

Принимаем  = 1 [3 стр. 309]

х₁ = 0,5

= 0,5∙(D₁-D*-S₁) – ширина кольца выступающая наружу от обечайки опоры, (3.75.)

где D*= 0,5м – диаметр опоры.

= 0,5∙(0,75-0,5-0,009) = 0,121м

 =  - напряжение сжатия в бетоне, МПа (3.76.)

 = МПа

  > = 0,0135м – условие выполняется.

оверка опоры для условий гидроиспытаний:

 Проверка прочности сварного шва (соединения) корпуса с опорой выполняется

по формуле:

 (3.77.)

МПа

3,26 МПа < 107,8 МПа – условие выполняется.

 Проверка устойчивости в сечении Y-Y выполняется по формуле :

(3.78.)

 По формулам (3.67.) – (3.71.) для сечения Y-Y имеем:

 МПа ; МН∙м

 Проверяем выполнение условия :

  - условие устойчивости выполняется.

Проверка ширины и толщины опорного кольца по формуле (3.79.):

= 0,175м > =0,027м – условие выполняется.

Расчетная толщина опорного кольца определяется по формуле (3.80)

 = 0,015м

 >= 0,015м – условие выполняется.

Расчет показал, что выбранная опора обладает достаточной прочностью и устойчивостью.

Похожие работы

Автоматизация процесса селективной очистки масел

Скачать

58065

1

3

... на установке, являются пожароопасными. Поэтому необходимо производить контроль всех технологических параметров, влияющих на безопасность проведения процесса. Этому способствуют средства контроля и автоматизации, применяемые в настоящее время на установке селективной очистки масел. 3.1 Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации В экстракционной колонне К – 1 ...

Реструктуризация предприятия на примере НК НПЗ

Скачать

170779

46

0

... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ.   Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...