РБ2 / (z · fБ) ≤ [σ]Б – условие прочности выполняется.
Условие прочности прокладки определяется по выражению:
рБmax / (π · DСП · в) ≤ [рПР] [1, стр.32]
где рБmax = max {РБ1, РБ2};
рБmax = PБ1 = 5,59 · 106 (Н);
[рПР] – допускаемое давление обжатия прокладки, Па;
рБmax / (π · DСП · в) = 5,59 · 106 / (3,14 · 1,37 · 0,02) =64,97 · 106 (Па)
[рПР] = 130 ·106 (Н)
рБmax / (π · DСП · в) ≤ [рПР] – условие прочности выполняется.
2.8. Расчёт штуцеров и люков.
Для присоединения к аппаратам различных трубопроводов, установки арматуры и контрольно-измерительных приборов, как правило, используются разъёмные фланцевые и резьбовые штуцера или бобышки, размеры которых унифицированы в соответствии со стандартными условными проходами, DУ. Фланцевые штуцера используются для присоединения труб, арматуры и контрольно-измерительных приборов при DУ > 10 мм, а резьбовые штуцера при DУ < 32 мм.
При наличии тепловой изоляции аппарата вылет штуцеров должен быть таким, при котором фланцевое или резьбовое соединение штуцеров находилось бы за пределами изоляции, с целью доступа к этим соединениям для осмотра и подтяжки.
Кроме того, вылет штуцеров должен обеспечить удобную заводку фланцевых болтов со стороны аппарата.
Оценив назначение и режим эксплуатации аппарат, выбираем необходимое количество штуцеров и размещение их на аппарате в соответствии с приведенными рекомендациями [2, табл.П4.1, стр.42].
Таблица 2.8.1.
Размеры фланцев штуцеров.
| DУ | Вылет штуцера | DН | dB | D1 | D2 | b | D3 | h | d | болты | ||
| кол-во, n | диаметр резьбы | |||||||||||
| А | М20 | |||||||||||
| Б | М16 | |||||||||||
| В | М16 | |||||||||||
| Г | М27 | |||||||||||
| Д | М16 | |||||||||||
| Е | М16 | |||||||||||
| Ж | М16 | |||||||||||
| И | М16 | |||||||||||
| К | М16 | |||||||||||
| Л | М16 | |||||||||||
| П | М20 |
Назначение штуцеров:
А – для ввода жидкости;
Б – для трубы передавливания;
В – для сжатого воздуха;
Г – для установки гильзы термометра;
Д – для установки гильзы манометра;
Е – для установки предохранительного клапана;
Ж – для входа и выхода теплоносителя;
И – для спуска конденсата;
К – для нижнего выпуска продукта;
Л – технологический;
П – люк.
Люки аппаратов, размещаемые обычно на их крышках, предназначаются для очистки, профилактического осмотра и ремонта внутренней полости аппарата, а также для монтажа и демонтажа перемешивающих устройств, находящихся внутри аппарата. В ряде случаев люки используются для загрузки технологического сырья.
Люки для проведения осмотра и монтажа внутренних устройств, как правило, должны устраиваться в аппаратах диаметром более 800 мм. При необходимости залезания в аппарат диаметр люка должен быть не менее 450 мм. Если производство внутренних работ возможно без залезания в аппарат, то устраивают люки диаметром не менее 150 мм, через которые должна свободно проходить рука человека.
Конструкция крышки люка и способ её крепления определяются тем, насколько часто предстоит пользоваться люком. Крепление крышки на обычных болтах применяют в тех случаях, когда люком пользуются редко. При необходимости часто открывать и закрывать люк (например, при загрузке сырья) крышку крепят откидными болтами или предусматривают быстродействующие прижимы различных конструкций.
Обечайки люков изготавливают из тех же материалов, что и обечайки аппаратов, фланцы люков – из тех же материалов, что и фланцы аппаратов.
Таблица 2.8.2.[2, табл.П4.3, стр.46]
Размеры люка загрузочного.
| Давление условное, МПа | Условный проход, мм | DH, мм | D*, мм | D1*, мм | d, мм | Н*, мм | Н1, мм | Н2, мм | S, мм |
| 1,6 | 150 | 159 | 280 | 240 | М20 | 180 | 333 | 245 | 6 |
Материал обечайки люка – 10Г2;
Материал фланцев люка – Ст35.
Крепление крышки люка производится с помощью обычных болтов.
Назначение люка – для проведения осмотра и монтажа внутренних устройств.
2.9. Опорные устройства ( опоры – стойки)
Для установки аппарата на фундамент или на специальные несущие конструкции могут быть использованы опоры двух типов: опоры-стойки или подвесные опоры-лапы. Типовые конструкции опор нормализованы и размеры их подбирают по нагрузке, приходящейся на одну опору и по величине удельного давления, оказываемого на фундамент (несущую поверхность).
Расчетная нагрузка, воспринимаемая опорами аппарата определяется максимальной его массой (брутто) либо в условиях эксплуатации, либо при гидравлических испытаниях (при заполнении водой) с учётом дополнительных нагрузок от массы монтируемых на аппарате трубопроводов, арматуры и проч. Опоры изготовляются из стали Ст3.
Проверочный расчет опор.
Расчётная нагрузка на одну опору определяется по формуле:
G = Gmax / nоп , [1, стр.35]
где Gmax – максимальный вес аппарата (при эксплуатации или
гидравлических испытаниях), Н;
nоп – число опор, n = 3.
Gmax = (Ga + mводы) · g,
где Ga – масса аппарата;
Ga = 800 (кг) [2, рис.П5.4, стр.54]
mводы – масса воды, объёмом 0,8 объёма аппарата;
mводы = 0,8 ·1,25 · 1000 = 1000 (кг);
g – ускорение свободного падения. g = 9,81м/с2.
Gmax = (800 + 1000) · 9,81 = 17658 (Н).
G = 17658 /3= 5886 (Н) = 5,9 (КН).
Типовая опора выбирается по таблице П5.2. [стр. 48] по условию:
G ≤ [G], [1, стр.35]
где [G] – допускаемая нагрузка на опору.
Принимаем [G] = 10 (кН).
Выбираем опоры-стойки тип 2
Таблица 2.9.1. [2, табл.П5.2, стр.48]
Размеры подвесных опор-стоек типа 2.
| Размеры в мм | |||||||||||||||
| a | a1 | a2 | b | b1 | b2 | c | c1 | h | h1 | S | k | k1 | d | d1 | fmax |
| М16 |
Проверяем опорную площадь FОП из условия прочности материала фундамента:
FОП ≥ G / [σ]Ф , [1, стр.35]
где FОП определяется как площадь основания;
FОП = а1 · b = 115 · 195 = 22425 (мм2) = 0,022 (м2);
[σ]Ф – допускаемое напряжение сжатия для материала фундамента;
[σ]ф =8,00 (МПа); материал фундамента – бетон марки 100 [2, табл.П5.8, стр.52];
G / [σ]Ф = 5886 / (8 · 106) =0,00074 (м2);