Конструктивный расчет для основных элементов аппарата по давлению, температуре и характеру обрабатываемой среды

6.2 Конструктивный расчет:

1 Выбор конструкционных материалов для основных элементов аппарата по давлению, температуре и характеру обрабатываемой среды.

Металлические материалы.

Т.к. аппарат работает при не высоких давлениях (до 1,6 МПа), с неагрессивной средой и при довольно невысоких значениях температуры (от +10 до +200⁰С), то все металлические материалы могут быть выполнены из материала Ст3сп ГОСТ 380-88

Неметаллические материалы.

По тем же причинам  что и выбор металлических материалов выбираем прокладки из

Картон асбестовый ГОСТ 2850-80

2 Определение диаметра аппарата и толщины стенки обечайки корпуса днища и крышки:

работающих под давлением до 1 МПа.()

D_в x δ = 800 x 10 Из углеродистой стали (для неагрессивных сред) по ГОСТ 8734-75

3 Днища и крышки

Для нашего аппарата подойдет сферическое неотбортованное днище или крышка т.к. аппарат работает под давлением до 1,6 МПа согласно ОСТ 26-01-1297-75

D_В = 800 мм;  R = 800 мм;  S_A = 100 мм.  

4.Выбор штуцеров

Размеры штуцеров определяются по сортаменту труб так же как и для корпуса аппарата:

Определим условный проход для входных и выходных штуцеров по воздуху

По условному проходу определим толщину обечайки и наружный диаметр:

 d_Н * δ = 57 * 6 мм  (3, с.44, т.4,16)

Определим условный проход для входных штуцера по пару

По условному проходу определим толщину обечайки и наружный диаметр:

 d_Н * δ = 57 * 4 мм (3, с.44, т.4,16)

Определим условный проход для выходного штуцера по конденсату

По условному проходу определим толщину обечайки и наружный диаметр:

 d_Н * δ = 32 * 3,5 мм (3, с.44, т.4,16)

Расположение штуцеров (3, с.46, рис. 4,24):

Т.к. на крышке и днище у нас расположено по одному штуцеру то они устанавливаются по центру крышек.

На обечайках расположение штуцеров определяется следующим образом:  

Для входного по греющему пару  расстояние равно 1,7*570=96,9 мм

Для выходного по конденсату расстояние равно 1,7*32=54,4 мм

   Вылет штуцеров (3, с.47, рис 4,25 и т.4,18)

Определяется по условному проходу:

Т.к. все штуцера работают у нас с давлением до 0,6МПа то вылет штуцера для всех их составит 155 мм

5 Выбор фланцев

 Выбираем для нашего аппарата фланцы для обечайки стальные плоские приварные, работающие под давлением до 1,6 МПа по ГОСТ 25759.2-90

Конструкция фланца (исполнение 2)

Основные параметры фланцев по внутреннему диаметру обечайки (днища) аппарата             D_в=800 мм по ГОСТ 28759.2-90

При давлении не превышающем P = 1.6 МПа

D₁=945 мм D₂=905 мм D₃=866 мм D₄=876 мм D_в=800 мм D_s=820 мм a=14 мм в=40 мм

n=40 болты М20

Основные параметры фланцев (входной и выходной по воздуху,) для условного прохода d_у=500 мм

При давлении не превышающем P = 2.5 МПа по ГОСТ1268-67

Конструкция фланца

D_Ф = 620мм, D_Б = 580мм, D₁ = 543мм, D₂ = 516мм, h = 26мм, h₁ = 3мм, d = 22мм,  n = 20, Болты марки M20

Основные параметры фланца (входного по пару) для условного прохода d_y=150мм по ГОСТ 12820-80

D_Ф = 280мм, D_Б = 240мм, D₁ = 212мм, D₂ = 159мм, h = 24мм, h₁ = 3мм, d = 22мм,  n = 8, Болты марки M20

Основные параметры фланца (выходной по конденсату) для условного прохода d_y=25мм по ГОСТ 12820-80

D_Ф = 115мм, D_Б = 85мм, D₁ = 63мм, D₂ = 32мм, h = 14мм, h₁ = 2мм, d = 14мм,  n = 4, Болты марки M126

6.Трубная решетка

Основные параметры трубной решетки сопоставимы с параметрами фланца с

D₁=945 мм, D₂=905 мм, D_В = 800мм, в=40 мм S= 10мм, H = в+S = 16+10 = 26мм n=40 болты М20

Развальцовка труб:

d – диаметр трубы после развальцовки d = 27 мм

H – толщина трубной решетки

Расположение труб в трубной решетке:

При количестве труд в базовом шестиугольнике 19 количество труб на диаметре составляет – 5. (3, с.42, т.4,15)

Для стандартных труб теплообменников величина шага между трубами (t) также стандартизована при d_H = 25 мм  шаг составляет 32 мм.

Определим минимально возможный зазор между крайними трубами трубного пучка и обечайкой

7 Выбор и расчет опор аппарата

Рассчитаем общую массу аппарата по формуле:

 где

М_АП = 2560 кг – масса пустого аппарата (2, с.56, т.2,8)

тогда

Рассчитаем допустимую нагрузку аппарата на лапы

тогда допустимая нагрузка аппарата на одну лапу будет равна: (принимаем число лап равное 2)

Зная допустимую нагрузку на 1 лапу определяем основные размеры подвесных лап(с запасом):       (5, с.87, т.5)

При G = 1,3*10⁴(H)

l = 120 мм

h = 160 мм

H = 240 мм

B = 160 мм

S = 8 мм

b = 120 мм

Опора выполнена из материала Ст3 сп ГОСТ 380-71