рефераты скачать

МЕНЮ


Реферат: Расчет ректификационной колонны

,

,

м2,

,

,

,

,

,

,

,

,

8  Расчёт корпуса аппарата от совместного действия всех нагрузок [5]

Цель расчёта: Проверка аппарата на прочность и устойчивость в результате совместного действия всех нагрузок

         Исходные данные:

         p – расчётное давление, PR=11 МПа;

         D – внутренний диаметр аппарата, D=1200 мм;

         s – толщина стенки аппарата, S=50 мм;

         c – сумма прибавок к толщине стенки, С=2 мм;

         F – расчётное осевое сжимающее усилие в сечении У-У , F = 0,81 МН ;

         М – расчётный изгибающий момент в сечении У-У , М = 0,206 МН×м ;

         fт  – коэффициент прочности кольцевого сварного шва , fт =1;

         fp – коэффициент прочности продольного сварного шва , fp=1.


        

Рисунок 13  – Расчётная схема аппарата

        

8.1  Проверка корпуса аппарата на прочность

8.1.1 Проведем расчет для рабочего условия

Рассчитываем продольные напряжения на наветренной стороне по формуле

,                 (125)

где F – осевое сжимающие усилие при рабочих условиях, F=0,537 МН;

Рассчитываем продольные напряжения на подветренной стороне по формуле

 ,                   (126)

.

Кольцевые напряжения рассчитываем по формуле

,                                                 (127)

МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле

,                                      (128)

 МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной  стороне по формуле

  ,                                   ( 129)

.

Проверяем условие прочности по следующим условиям

- на наветренной стороне

   ,                                     (130)

124,04 МПа < 145×1 МПа.

- на подветренной стороне

,                                     (131)

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)

МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле

,                                      (135)

 МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной  стороне по формуле

  ,                                   ( 136)

.

Проверяем условие прочности по следующим условиям

- на наветренной стороне

   ,                                     (137)

0,954 МПа < 145×1 МПа.

- на подветренной стороне

,                                     (138)

6,635 МПа<145 МПа.

Условия прочности выполняются.

8.2   Проверка корпуса аппарата на устойчивость

Проверка устойчивости для рабочего условия и при условии испытания.

Допускаемая сжимающая сила из условия прочности сечения У-У корпуса аппарата определяется по формуле

                                     ,                                     (139)

.

Допускаемая осевая нагрузка из условия местной устойчивости формы определяется по формуле

,                   (140)

MH,

МН.

Допускаемая осевая сжимающая сила из условия устойчивости формы определяется по формуле

,                                (141)

где l – гибкость аппарата;

  ,

,

МН,

.

Определяем эквивалентную сжимающую осевую силу по формуле

,                                     ( 142)

.,

.

Определяем допускаемый изгибающий момент из условия прочности

,                                     ( 143)

.

Определяем допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости

,               (144)

.

.

Определяем допускаемый изгибающий момент по формуле

,                                          (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.

        

Подпись: S4Подпись: S2

 

 

1:5

 

D

 

                                                                                                              

Подпись: 2000
Подпись: S3

D2

 


        

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

,                                                 (149)

МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле

,                                      (150)

 МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной  стороне по формуле

  ,                                   ( 151)

.

Проверяем условие прочности по следующим условиям

- на наветренной стороне

   ,                                     (152)

12,1 МПа < 145×1 МПа.

- на подветренной стороне

,                                     (153)

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

,                                                 (156)

МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на наветренной стороне по формуле

,                                      (157)

 МПа.

Рассчитываем эквивалентные напряжения на подветренной  стороне по формуле

  ,                                   ( 158)

.

Проверяем условие прочности по следующим условиям

- на наветренной стороне

   ,                                     (159)

11,5 МПа < 145×1 МПа.

- на подветренной стороне

,                                     (160)

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

,                                    ( 162)

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.

Библиография

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.


Страницы: 1, 2, 3, 4


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.