Реферат: Расчет ректификационной колонны

Определим суммарные напряжения на краю эллиптического днища, меридиальное и кольцевое соответственно по формулам

(16)

(17)

где - соответственно меридиальные напряжения действующие от нагрузок Р, Q₀ , М₀ ;

- соответственно кольцевые напряжения действующие от нагрузок P, Q₀ , M₀ .

Подставим соответствующие значения нагрузок в уравнение (16), (17)

, (18)

, (19)

МПа,

Определим суммарные напряжения на краю цилиндрической обечайки, меридиальное и кольцевые соответственно

, (20)

, (21)

где - соответственно меридиальные и кольцевые напряжения, действующие от нагрузок P, Q₀ , M₀ .

Подставим соответствующие значения погрузок в уравнение (20), (21)

, (22)

, (23)

МПа,

Определим максимальное напряжение на краю эллиптического днища и цилиндрической обечайке соответственно

,

,

, (24)

139,29 МПа < 145 МПа,

139,36 МПа < 145 МПа.

Таким образом, напряжения на краю соединяемых эллиптической и цилиндрической оболочек s_{max Э} =139,29 МПа и s_max =139,36 МПа меньше критического допускаемого напряжения [s]_кр =145 МПа, т.е. условие прочности в месте сопряжения элементов выполняется.

4 Расчет укрепления отверстий

Цель расчета: определение размеров укрепляющих элементов.

Расчетные схемы штуцеров приведена на рисунке 5.

Исходные данные для расчета:

- расчетное давление в колонне P_R = 11 МПа;

- внутренний диаметр колонны D=1200 мм;

- исполнительная толщина обечайки и днища s=50 мм;

- допускаемое напряжение при T=250 °С и s=50 мм, [s]=145 МПа;

- допускаемое напряжение при T=250 °С и s<50 мм, [s]=162 МПа;

- коэффициент прочности сварного шва j=1;

- общая прибавка к толщине металла для корпуса колонны с=2 мм;

- общая прибавка к толщине металла для штуцера c_s =1 мм.

Рисунок 5— Основная расчетная схема соединения штуцера со стенкой сосуда

4.1 Выбор материала

Удаление материала стенки в вырезе эквивалентно удалению каких - то связей в системе и для сохранения ее равновесия необходима их компенсация.

Для изготовления штуцеров применяется сталь 16ГС допускаемое напряжение для которого при t_R =250 °C равно [s]₂₅₀ =162 МПа.

Для условного давления Р_у =11 МПа выбираются тонкостенные штуцера с фланцами по ОСТ 26-1410-76. Все размеры штуцеров заносятся в таблицу 2.

Таблица 2 — Таблица штуцеров

штуцер	Условный проход Ду , мм	Внутренний диаметр штуцера dт , мм	Толщина стенки s1 , мм	Длина штуцера Hт , мм	Условное давление Ру, МПа
А	250	273	20	335	16
Б, Д	100	108	10	220	16
В, Е	150	159	16	260	16
Г	200	219	20	315	16
И	50	57	6	230	4
К1, К2, Р, С	50	57	6	165	2,5
М1, М2	50	57	6	165	1,6
Ж1, Ж2, Жn	450	450	28	200	16

4.2 Расчетные диаметры

4.2.1 Расчетные диаметры укрепляемых элементов определяются по формулам

- для цилиндрической обечайки

D_R = D (25)