низу колони становить:
Верхня частина апарату
Нижня частина апарату
В
5. Механічний розрахунок основного апарату
Мета механічного розрахунку ректифікаційної колони є визначення розмірів окремих частин та елементів колони, які задовольняли б умовам технологічної доцільності, механічної міцності і стійкості.
5.1 Розрахунок товщини стінок і опори апарату
Обичайка - Це циліндричний корпус апарату, який працює, як правило, під надлишковим внутрішнім або зовнішнім тиском. p> Опори для апаратів в хімічній промисловості вибираються з розрахунку максимал ьной навантаження, яку опора повинна витримати, під час випробування. Матеріал опори вибирається залежно від температури робочого середовища, ємності апарату і т.д. Виберемо сталь У Ст3 СП3 ГОСТ 380-71. p> Товщина стінки обичайки розраховується за рівнянням:
(35)
де - Тиск в апараті, МПа;
- діаметр обичайки, мм;
- гранично допустиме напруження для матеріалу виготовлення, МПа;
- коефіцієнт міцності зварного шва, приймемо рівним одиниці;
- надбавка. p> - надбавка на корозію і ерозію, приймемо 1,0 мм;
- надбавка на мінусове відхилення по товщині листа, приймемо 0,7 мм;
- технологічна надбавка, приймемо 0,51 мм.
Гранично напруга, що допускається для даного матеріалу одно МПа.
мм.
За розрахунками, товщина обичайки дорівнює 2,42, але за технічним вимогам товщина стінки повинна складати мінімум 10 міліметрів [4]. p> Для підбору опор необхідно визначити масу і навантаження апарату.
Визначення маси апарату.
Маса корпусу:
(36)
де Н - висота апарату, м;
ПЂ - геометрична постійна (ПЂ = 3,14);
D - діаметр колони, м;
s - товщина стінки, м [4];
ПЃ - щільність сталі, кг/м 2 [4]. p> кг.
Маса кришки і днища:
(37)
де D - діаметр колони, м;
s - товщина стінки, м [4];
ПЃ - щільність сталі, кг/м 3 [4]. br/>
кг.
Маса тарілок:
(38)
де N - дійсне число тарілок;
m m - Маса однієї тарілки, кг. br/>
кг.
Маса води при випробуванні:
(39)
де ПЂ - геометрична постійна (ПЂ = 3,14);
D - діаметр колони, м;
s - товщина стінки, м [4];
ПЃ в - густина води, кг/м 2 [2]. br/>
кг.
Маса апарату:
(40)
кг
кг
кг
Переведемо в МН:
(41)
де М ап - маса апарата, кг;
g - прискорення вільного падіння (g = 9,8 м/с 2 ).
МН
Підберемо опору:
Таблиця 5.1 - Основні розміри циліндричних опор для колонних апаратів [4]
Q, MH
Д , мм
D 1 , мм
D 2 , мм
D б , мм
S 1 , мм
S 2 , мм
S 3 , мм
d 2 , мм
d б , мм
Число болтів, Z б
0,4 ​​
1200
100
200
500
150
240
140
50
45
32
В
5.2 Розрахунок і підбір патрубків для підведення і відведення потоків, підбір фланцевих з'єднань
Приєднання трубної арматури до апарату, а також технологічних трубопроводів для підведення і відводу різних рідких та газоподібних продуктів проводитися за допомогою штуцерів або ввідних труб. За умовами працездатності найчастіше застосовуються роз'ємні з'єднання (фланцеві штуцера).
У хімічних апаратах для рознімного з'єднання складових корпусів і окремих частин застосовуються фланцеві з'єднання, переважно круглої форми. На фланцях приєднуються до апаратів труби, арматура і т.д.
Діаметр умовного проходу (внутрішній діаметр) штуцерів для підведення і відведення продуктів розраховується на ос...
