Зміст
Завдання
.Расчетная схема апарату
.Вибор конструкційного матеріалу
.Обечайка корпусу
.Обечайка сорочки
.Дніще корпусу
.Дніще сорочки
.Масса апарату
.Подбор седловой опори
.Розрахунок навантажень в апараті
.Розрахунок корпусу на міцність
.Розрахунок седловой опори
Література
Горизонтальний циліндричний апарату з сорочкою для зберігання етанолу
Вихідні дані (варіант 18):
Внутрішній діаметр циліндричної частини - 2800 мм;
Кількість опор - 4;
Відстані між опорами 2,8 м;
Тиск в апараті - 0,4 МПа;
Тиск у сорочці - 0,4 МПа;
Температура робочого середовища від 30 ° С;
Температура в сорочці 10 ° С;
Відстань між кільцями жорсткості - 2,8 м.
1. Розрахункова схема апарату
Приймаємо діаметр сорочки D р=3000 мм.
а? 0,2L, тоді довжина циліндричної частини апарату
L=3l + 2? 0,2L
, 6L=3? 2,8=8,4 м
L=14 м; а=2,8 м
Приймаються довжину сорочки 14,0 м.
Днища апарату - еліптичні, висота днища Н=750 мм
Загальна довжина апарату
L заг=14000 + 2 · 750=15500 мм
Величина е характеризує точку прикладання Q п
е=а + 2Н/3=2,8 + 2 · 0,75/3=3,30 м.
Рис. 1 Розрахункова схема апарату
2. Вибір конструкційного матеріалу
В якості матеріалу корпусу і сорочки вибираємо сталь 12Х18Н10Т
модуль пружності Е=2,0? Ч105 МПа [1c101];
межа плинності? sт=240 МПа.
Нормативно допустиме напруження? s *=160 МПа
Допустиме напруження
? s =? h? s *=0,9? Ч160=144 МПа
? h=0,9-поправочний коефіцієнт [3c15]
Надбавка на корозію С=1,0 мм
В якості матеріалу корпусу вибираємо сталь 20
модуль пружності Е=2,0? Ч105 МПа [1c285];
межа плинності? sт=210 МПа.
Нормативно допустиме напруження? s *=147 МПа
Допустиме напруження
? s =? h? s *=0,9? Ч147=132 МПа
3. Обечайка корпусу
Обечайка може бути навантажена як зовнішнім тиском, так і внутрішнім
За розрахункове зовнішній тиск приймаємо максимальний тиск в сорочці (при гідровипробуванні)
Р р=Р руб. Г.І. =0,60 МПа
Розрахункове внутрішній тиск Р р=Р а=0,4
Тиск гідравлічних випробувань
Pгі=max {1,5P [? s] 20/[? s] МПа; 0,2 МПа)}=
=max {1,5? Ч0,4=0,60 МПа; 0,2 МПа}
приймаємо Р ги=0,60 МПа.
Товщину стінки визначаємо за формулою:
де ц=1,00 - коефіцієнт міцності зварного шва [3 c.17]
З 1 - поправка на округлення
S=0,40 · 2,8/(2 · 1,0 · 144-0,40) + 0,001 + C 1=0.005 мм
Товщина стінки обичайки в умовах гідровипробувань
S=0,60 · 2,8/(2 · 1,0 · 144-0,60) + 0,001 + C 1=0.007 мм
Приймаємо товщину стінки обичайки S=??22 мм
Перевіряємо умову:
(S-C)/D lt; 0,
(SC)/D=(0,022-0,001)/2,8=0,0075 lt; 0,1
Умова виконується
Допустиме тиск всередині апарату.
=
=2,3 · 1,0 · 144 (0,022-0,001)/(2,80 + 0,022-0,001)=2,46 МПа
Умови Р доп gt; Р ги виконується
Розглянемо варіант дії зовнішнього тиску: в сорочці тиск гідравлічних випробувань 0,60 МПа, в апараті атмосферний тиск.
l=2,8 м - відстань між ребрами жорсткості
Перевіряємо геометричне умова
, 0 052 [0,60/2,0 · 10 5 · 10 - 6] 0,5=0,009
7,68 [2,0 · 10 5 · 10 - 6/0,60] 0,5=4,4
l/D=2,8/2,8=1,0
Умова виконується
Товщину обичайки визначаємо за формуло...
