Файл: Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 244
Скачиваний: 12
ров котла.
§ 3. Порядок расчета варочного котла на прочность
Данные для расчета; 1. Назначение котла.
2.Режим работы.
3.Емкость котла.
Всоответствии с заданием определяют геометрические размеры
котла; |
- диаметр, |
И |
- высоту, размеры |
конусов |
с учетом |
||
существующих |
стандартов. |
|
|
|
|
|
|
Диаметр нижней |
горловины |
U t =700-000 мм |
|
|
|||
Диаметр верхней |
горловины |
d |
=800*1000 мм |
в свету |
(см.рис.З). |
||
ij По заданной |
емкости |
с учетом |
стандартных |
размеров |
вычерчи |
||
вается в масштабе контур варочного котла и проверяется объем (до пускается отклонение I* 2s0.
2) Производится разбивка швов по схеме с учетом стандартных листов котельного железа. СМ .Г0СТ 56-81-57.
3] Толщина листов отдельных частей корпуса варочного котла определяется по лррдам и методам расчета согласно ГОСТ I'1249-69,
или Н 1034 65 ’ кот°Рые справедливы при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рас
читываемых элементов сосудов и аппаратов не превышает допусков, установленных нормалью МН 73-62 /"Сосуды и аппараты стальные свар ные. Технические требования"/.
Все выпушенные ранее аналогичные руководящие технические ма териалы и нормали по расчету на прочность сосудов и аппаратов хими ческой', нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, утрачивают силу.
Материалы корпуса котла должны удовлетворять техническим тре бованиям' и стандартам, а их механические характеристики должны быть подтверждены заводом-изготовителем х -.
Впрсчныб котлы относятся к тонкостенным сосудам. |
Под тонко |
||
стенными сосудами понимаются сосуды, если ß-^--l,2. |
Толщина |
ци- |
|
хТпо существующим нормам для материала цилиндрической |
части |
котла |
|
=36-/іІкГ/ми^>> |
Ѵ^ЗЗ-Зб1*, цля конической и сферической частей |
||
% =3Й кГ/мм;’, |
у-'=35п',. |
|
|
О
линдрической части котла расчитывается по формуле г
Р Ъ
S - 1 J L ---- + с + Сі ,
Р2 ’
где Р- расчетное давление кГ/см .(Как правило является рабочим давлѳниец).
Гидростатическое давление при определении расчетного давления должно учитываться в случаях, когда его величина составляет более 5 # от рабочего давления. /Для литых сосудов и аппаратов, работав
ших при давлении менее 2 кГ/см2 расчетное давление принимается рав ным 2 кГ/см'/.
Под рабочим давлением понимается максимальное избыточное дав ление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета допускаемого кратковременного повышения давления во вре мя действия предохранительных устройств.
|
Новые варочные /биметаллические/ котлы строят с рабочим дав |
||||
лением 12,5 |
ати. |
|
|
|
|
|
Расчет нижней части котла ведут с учетом гидростатического |
||||
давления: |
|
|
|
|
|
|
г;.*," РГ + Ъ |
, |
|
|
|
где |
^ |
т * - w кГХ » г, |
над |
гавом в н,' |
|
И- высота жидкости /массы/ |
|||||
|
|
■Г=І,І т/м3 ; |
|
|
|
|
|
Я5- внутренний диаметр котла; |
|||
|
|
У’- коэффициент прочности шва; |
|||
|
|
|
допускаемое напряжение в кТ/си^,определяется |
||
|
|
по формуле |
|
|
|
|
|
I'- поправочный коэффициент, учитывающий условия |
|||
|
|
эксплуатации сосу^ или аппарата, |
|||
|
|
\ = I за исключением |
сосудов, где хранятся вэрыво- |
||
|
|
или |
пожароопасные |
вещества, я также токсичные |
|
|
|
материалы, где |
^=0,85. |
||
|
В общем |
^ =0,85-» I. Эту |
величину определяют проектирующие |
||
организации. |
|
|
|
|
|
|
- нормативнівное допускаемое напряжение три расчетной тѳмпарату- |
||||
ре, которое принимается из таблицы[$~] |
|||||
|
П случаях отсутствия в таблице |
б" принимается меяьиая |
|||
из двух значений: |
r - S . |
6*= s _ |
|||
|
|
|
|||
где |
|
|
fl п |
|
|
У. - минимальное значение |
предала прочности при расчетной |
||||
|
« |
|
|
|
|
|
|
|
- 9 - |
|
|
температуре J
П„=г.б - запас прочности по пределу прочности; бт - шшиыальное значение предела текучести при расчетной
температуре,' |іѵ =1,5 - запас прочности по пределу текучести.
Для стальных отливок значение нормативного допускаемого напряжении долнно бить уменьшено:
а/ для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю качества
е 1,25 раза;
б/ для остальных отливок - в І,'і раза.
С - прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии, вели чина, которая устанавливается проектирующей организацией с учетом скорости коррозии и срока службы котла.
(С- 3-': ми - для биметаллических котлов).
Сс - прибавка по технологическим,монтажным и другим сображениям проектирующих организаций и заводов изготовителей с обоснованием во в технической документации проекта (С< = 0,1-0,09), формула для расчета £' применима при условии
где С- прибавка на коррозию.
Конические элементы сосу дов и аппаратов (см.рис.з), работающие под внутренним давлением, расчитываются по формулам, применяемым для определения толщины стенки сферического и конического
днищ,и берется наибольшее из полученных результатов /т.к.сопряжение цилиндриче ской части котла с кониче ской производится сфериче
ской поверхностью/.
Рис.З. Коническое днище
ТО -
H £j |
- ^ + c + rt |
|
= ~ r |
||
|
||
* « V - / |
|
&t |
|
Р 2) |
.+ С |
V* с’, |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
К |
- п з ( £)-г )А і/ ^ |
-tС -hсL |
||||
’ |
( |
Ч?0< У б;,. |
||||
|
||||||
Л = |
. ?^ |
^ - ojMj + /0.? ,S>'ndJ |
||||
^"-толщина сферического днища,
д%_ - толщина кониче
ского днища при°<- |
70® |
|||
«f-при |
70°. |
|
|
|
Принимается |
большее |
пэ |
||
двух величин |
^ и |
|
, |
|
где |
т - радиус |
торои |
||
дального перехода (сфе |
||||
рического) ; |
3 |
-вну |
||
тренний диаметр цилиндри |
||||
ческой |
части; |
|
|
|
^- расчетный диаметр
всм - для днищ с торои дальным переходом;
^■-коэффициент фор мы днища (определяется по графику из таблицы в зависимости от отношения
ѴЬ и угла
именяется от
1,1 ДО 14,0. ( $ -1,1
при ^д =0,5 и <£■?- 70°).
В формулах |
£Г__и |
у |
|
относятся к марадианалыюѵу иву. |
|||
Если |
|
|
|
|
(см.рис.3), то принимается |
||
у=І. Для |
отбортованной |
части рекомендуется |
|
||||
|
|
|
о , Щ & , |
|
|
|
|
|
<к - половина угла |
раствора конуса, определяется |
конструктив |
||||
но ; |
7 |
_ |
внутренний |
радиус отбортовки для д я й щ с |
тороидаль |
||
ным переходом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
? = (0,01 |
|
♦ 0,50) Ъ . |
|
|
(Для днищ с острым переходом |
*£ =0,013), |
|
|||||
і’Ормула |
справедлива при условии |
|
|||||
Определение толщины |
стенки |
верхней |
гороловины варочного |
котла |
||
/ннинеМ гороловины/ |
см.рис.4 |
|
|
|
|
|
Толщину стенки верхней Головины котла ыохно |
определить |
мри |
||||
Ц*- т: 1,2 по формуле |
|
|
+ с , |
|
||
а если сварная конструкция, то |
« V |
рР Ъ |
р |
■ ' |
|
|
(обозначения известны из расчета котла). |
^ |
.--- |
|
|||
При не соблюдении условия — - < / 3 |
е? - |
|
|
- І Ѵ с |
||
|
яе |
|
|
2. U |
<>,. |
|
а также можно принять формулу
для литой стали коээфициент
запаса п -2,6.1,^3, б1).
По расчетным данным толщина стенки горловины получается очень ма лая, поэтому, как правило, ее берут по конструктивным соображени
ям.
*}
Определение напряжения в биметаллическом корпусе еппа^лтіі
В настоящее время в производстве целлюлозы широкое примене ние находят аппараты,изготовленные из биметалла - из углеродистой и высоколегированной сталей. Изготавляется биметалл прокаткой причем адгезия сцепление) между слоями составляет 20»'Ю кГ/мм . Толщина так называемого плакирующего слоя из высоколегированной стали составляет 1,5-7,5 мм в зависимости от обпей толщины листа. Физико-механические свойства слоев разные,и поэтому с по- внмением температуры в этих слоях возникают разные напряжения.
Рассмотрим расчетную охену , см.рг.-, ~ . |
|
|
||||
Даням* участок достаточно удален от днищ и фланцев. |
К - |
радиуе, |
||||
толщина основного |
слоя, |
^ |
- планирующего, |
- |
внут |
|
реннее давление, оеяовпоИ |
слой |
нагрет |
до |
-?л . п |
плапиіующий |
|
л) Химическое и нефтяное машиностроение, 1аг^, If 7 стр.16. Дохявский В.М. К расчету ооеччек аппаратов из двухслойных стплей.