Машиностроение \ Проектирование аппаратов пылегазоочистки

Апарати для очищення газів. Призначення і типові конструкції, страница 3

Сепаратор представляет собой вертикальную емкость , смонтированную на юбочной опоре, в которой расположен сепарационный элемент,и штуцеров. Диаметр сепаратора выбираем в зависимости от диаметра сепарационного элемента.

Рассчитаем конструктивные размеры циклона:

Выбираем для расчета циклон конструкции НИИОГАЗа.

Наружный диаметр выхлопной трубы:

D₁=0,58·D /5.c.16 табл.2/ (1.6)

где D- диаметр циклона

D₁=0,58·0,1=0,058 м

Высота цилиндрической части:

h₁=1,6·D (1.7)

h₁=1,6·0,1=0.16 м

Высота конической части:

h₁=1,6·D (1.8)

h₂=2·D=0,196 м ≈0,2 м

Определяем диаметр решетки в сепарационном элементе.

Для этого располагаем 9 циклонов по окружности на Ø 450 мм, а 10-й в центре для отвода конденсата, скопившегося на решетке.

D_реш=3·D_ц+2L_y+2·125=3·100+2·80+2·125=710 мм

Принимаем диаметр решетки 800 мм.

Принимаем диаметр сепаратора 800 мм из стандартного ряда.

Определяем высоту аппарата

Н=Н_с+Н_к+2Н_дн

где Н_с – высота сепарационного элемента ;

Н_К– высота кубовой части Н_К=1м

Н_дн– высота днища

Рассчитываем кубовую часть

По условию из кубовой части выливается 1-2 м³ конденсата в час, а клапан установленный на узле слива жидкости включается через каждые 20 мин.Исходя из этого определяем уровень жидкости в сепараторе за 20 мин.

За 20 мин накопится 0,5 м³ жидкости.

V_дн+V_об= 0,5 м³

V_об=

V_дн=0,087 м³/6. табл./

V_об=

Н=0,826 м

Н=1000+826+2·270=2400 мм

Исходя из конструктивных соображений принимаем высоту аппарата 2700 мм.

Рассчитываем и выбираем штуцера:

Определяю теоретический диаметр штуцера для входа газовой смеси:

где =20 м/с принимаем скорость движения газовой смеси по трубопроводу.

V- объемный расход газовой смеси, V=20000кг/час

Определяем теоретический диаметр штуцера для входа и выхода воды

где =1 м/с принимаем скорость движения жидкости по трубопроводу.

V- объемный расход жидкости, V= 3600 кг/час=0,001 м³/сек

Назначение штуцера	D_y, мм
1. Выход жидкости	50
2. Вход / выход газовой смеси	250

ЛЮК

5. Механічний розрахунок елементів апарату

Исходные данные:

1. Рабочая среда - газ, конденсат.

2. Давление, МПа

- рабочее Р_раб= 6 МПа

- расчетное Р =7,2 МПа

-пробное Р_пр=9,5 МПа

3.Температура,°С

-минимальная окружающей среды t_min= - 60 ⁰C,

- рабочая t_раб= 60 ⁰C

-расчетная t= 60 ⁰C

4. Внутренний диаметр аппарата D_вн=800 мм

5. Материал обечайки и днищ – 09Г2С ГОСТ 5520-79

6.Срок службы аппарата

7. Прибавка на коррозию С₁= 3 мм

1. Толщина стенки обечайки, нагруженной внутренним избыточным давлением:

- исполнительная S≥S^* (1)

- требуемая минимальная S^*=S_p+ C /1;ф.(8)/ (2)

- расчетная /1;ф.(9)/ (3)

2. Допускаемое напряжение

– при расчетной температуре

(4)

где n_Т- коэффициент запаса прочности по пределу текучести /1;табл.1/.

n_B- коэффициент запаса прочности по пределу прочности/1;табл.1/.

- при t=20°C

(5)

3. Коэффициент прочности продольного сварного шва j = 1,0 /1;табл.20/.

мм

4. Прибавки к расчетным толщинам стенок:

с = с₁ + с₂ + с₃ /1;ф.(7)/ (6)

прибавка для компенсации коррозии с₁ = 3 (мм)

прибавка для компенсации минусового допуска с₂ = 0,9

технологическая прибавка с₃ = 0

с = 3 + 0,9 + 0=3,9 мм

S^*= 15,7+ 3,9 = 19,65 мм

Принимаем большее стандартное значение S = 20 мм.

5. Условие применимости расчетных формул

/1; п.2.2.1/ - для обечаек и труб при D≥200 мм (7)

Условие выполняется.

6. Допускаемое внутренне избыточное давление в рабочих условиях:

(8)

МПа

6.Необходимость проведения расчета для условий гидроиспытаний

Если

Условие выполняется, следовательно, выбранная толщина стенки обечайки удовлетворяет условию прочности аппарата в условиях гидроиспытания и в рабочих условиях.

7.Необходимость укрепления обечайки кольцами жесткости