Все расчеты аппарата необходимо проводить параллельно для трех расчетных условий:
- рабочее условие (условное обозначение - υ = 1);
- условия испытания (υ = 2);
- условия монтажа (υ = 3) (рисунок 5.10).
Расчетные условия отличаются набором исходных параметров (в КП необходимо внести известные исходные данные в таблицу 5.4), которые определяются следующим образом:
- рабочее условие (υ = 1, рисунок 5.11). В этом случае:
а) вес аппарата - G1 и включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, рабочей среды;
б) расчетное давление в рабочих условиях - ррас =р tрас;
в) расчетная температура - tрас;
г) допускаемое напряжение при расчетной температуре - [σ]t;
д) модуль упругости первого рода при расчетной температуре tрас - Еt;
- условие испытания (υ = 2). Для этих условий:
а) вес аппарата – G2 включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, воды;
б) расчетное давление в условиях испытаний равно пробному с учетом гидростатического от столба воды - р ирас =рпр + Рг.в.;
|
|
в) расчетная температура - tрас = 20°С;
г) допускаемое напряжение - , где nт = 1,1 в условиях гидроиспытания;
д) модуль упругости первого рода при расчетной температуре tрас =20 0 С – Е 20 ;
- условие монтажа (υ = 3). Для этих условий:
а) вес имеет два значения:
1) G3 – максимальный вес аппарата в условиях монтажа
2) G4 – минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки его в вертикальное положение, т.е. только вес колонного аппарата со штуцерами и люками, без внутренних устройств, изоляции, рабочей среды, площадок (в курсовом проекте для упрощения расчетов принимаем G3= G4 и расчет ведем только при минимальном весе в условиях монтажа);
б) расчетное давление равно нулю, т.е. ррас =0;
в) расчетная температура - tрас = 20°С;
г) допускаемое напряжение - , где nт= 1,2;
д) модуль упругости первого рода при расчетной температуре tрас =20 0 С – Е 20.
Расчет проводится параллельно для трех условий, поскольку для каждого из них характерно опасное сочетание параметров:
- для рабочих условий – это возможность осуществления процесса при высокой рабочей температуре и, соответственно, допускаемы напряжения будут иметь низкие значения;
- для условий испытаний – это высокое расчетное давление (сумма пробного и давления столба воды), которое больше чем расчетное в рабочих условиях минимум в 1,25 раза, а также большое значение осевой сжимающей силы из- за веса воды в корпусе;
- для условий монтажа – это минимальный вес аппарат. В этом случае могут преобладать растягивающие напряжения от изгибающего момента над сжимающими напряжениями от веса КА, что очень опасно для анкерных болтов.
|
|
Рисунок 5.10 - Монтаж колонного аппарата
а) б) в) г)
а) – рабочие условия, б) – условия испытаний, в, г) – условия монтажа
Рисунок 5. 11– Расчетные условия, для которых необходимо рассчитывать аппарат
Таблица 5.4 – Сочетание параметров для трех расчетных условий
Расчетное условие, индекс расчетных условий | Расчетное давление Р, МПа | Расчетная температура t рас,0С | Вес колонного аппарата | Модуль упругости, МПа | Допускаемое напряжение |
Рабочие условия | Р 1 = Р tрас= | tрас кор = tрас оп = | G1 включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, рабочей среды | Еt кор = Еt оп = | [ ]t кор = , [ ]t оп = |
Условия испытаний | В КП Р2 = Pирас= | tрас=20 °С | G2 включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, воды | Е20= | = = |
Условия монтажа | Р3=0 | tрас=20 °С | вес имеет два значения: 1) G3 – максимальный вес аппарата в условиях монтажа, | Е20= | = = |
2) G4 – минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки его в вертикальное положение, т.е. только вес колонного аппарата со штуцерами и люками, без внутренних устройств, изоляции, рабочей среды, площадок. В курсовом проекте для упрощения расчетов принимаем G3= G4 и расчет ведем только при минимальном весе в условиях монтажа. |