Курсовая работа: Проектирование аппарата, нагруженного внутренним и наружным давлением

P _гидр =10ρ_ж ·x (1.4)

где ρ_ж - плотность рабочей жидкости (глицерин:ρ_ж =1050кг/м³ ); х - расстояние от свободной поверхности жидкости до нижней точки днища аппарата, мм.

При заполнении на 0,75 (75%) высоты обечайки найдём x по формуле (1.5):

x = H ∙0,75 (1.5)

где H– высота обечайки, мм.

x =2000·0,75=1500мм=1.5м – по формуле (1.5).

P _гидр =10·1050∙1500∙10^-9 =0,01575 МПа=15,8∙10^-3 МПа - по формуле (1.4).

P_гидр при определении расчетного давления учитываем в том случае, когда его величина составляет 5% и более от рабочего давления по формуле (1.6):

или 5% (1.6)

=1,97% <5% - по формуле (1.6).

Отсюда по формуле (1.3) принимаем: P ^(в) = P =0,8МПа .

При расчете аппарата с рубашкой за расчетное наружное давление P^(н) принимаем давление, которое может возникнуть при самых неблагоприятных условиях эксплуатации, например, в связи с возможностью сброса внутреннего давления (опорожнение аппарата). P^(н) рассчитаем по формуле (1.7):

P^(н) =P_руб +P_г (1.7)

где P^(н) - рабочее наружное давление, МПа; P_руб - избыточное внешнее давление в рубашке аппарата, МПа; P_г - гидростатическое давление рабочей жидкости (глицерин) в рубашке, МПа.

P_г для рубашки определяется по формуле (1.4), т. е. P_г = P_гидр . При заполнении на 0,75 (75%) высоты рубашки x_руб =x определяется по формуле (1.5), где x_руб - расстояние от свободной поверхности жидкости до нижней точки днища рубашки, мм. P_г при определении расчетного давления учитываем в том случае, когда его величина составляет 5% и более от рабочего давления по формуле (1.8):

или 5% (1.8)

=7,9%>5% - по формуле (1.8).

Отсюда по формуле (1.7) принимаем: P^(н) =P_руб +Р_г =(0,6+0,015)МПа= 0,62 МПа .

Следует отметить, что формула (1.3) соответствует условиям работы корпуса при отключении подачи теплоносителя в рубашку, т. е. при Р_руб =0.

Расчетную температуру стенок корпуса принимаем равной температуре среды, соприкасающейся со стенкой, по формуле (1.9):

t = t _ж (1.9)

где t - расчетная температура стенок корпуса, °С; t_ж - температура перешиваемой среды в аппарате (глицерин; t_ж =160°С).

По формуле (1.9) получаем: t=160°С .

Допускаемое напряжение для материала определяем по формуле (1.10):

[ σ ]= η ·[ σ ]^* (1.10)

где [σ] - допускаемое напряжение стали, МПа; η - поправочный коэффициент, для невзрывоопасных смесей η=1; [σ]^* - допускаемое нормативное напряжение стали, МПа.

Для стали Х18H10Tпо табл. 1.1 при t=160°C принимаем: [σ]^* =140МПа.

Таблица 1.1

Допускаемые напряжения [σ]^* для коррозионностойкой стали Х18H10Tпринимаем по /5/

Сталь	Значение [σ]* МПа при t,°С
	100	150	200	250	300	350	400	410	420
Х18H10T	156	148	140	132	123	113	103	102	101

*Прим.: для поковок из стали марки Х18H10T применяют допускаемые напряжения при температурах до 550°С умножают на 0,95.