Гидравлический расчет

Гидравлический расчет ректификации колонны включает:

- выбор типа и конструкции контактного устройства (тарелки или насадки);

- определение скорости пара и диаметра колонны;

- определение основных размеров контактных и переливных устройств;

- расчет гидравлического сопротивления контактных устройств;

- проверку работоспособности контактных устройств;

- определение эффективности контактных устройств, включающее расчет числа реальных тарелок и общей высоты колонны.

Механический расчёт включает в себя расчёт аппарата на прочность, ветроустойчивость, сейсмоустойчивость и т.п.

Особенности расчета укрепления близко расположенных и взаимовлияющих отверстий. Условие прочности для перемычки. Расчет укрепления отверстий в цилиндрических обечайках при нагружении аппарата внешним давлением.

В аппаратах необходимо предусматривать отверстия для присоединения трубопроводов, установки лазов, смотровых люков, загрузочных и разгрузочных приспособлений и т.п.

Отверстия не только уменьшают несущую площадь материала корпуса, механически ослабляя конструкцию, но и вызывают высокую концентрацию напряжений вблизи края отверстия.

Как показывают эксперименты, максимальные напряжения быстро уменьшаются по мере удаления от края отверстия. т.е. прирост напряжений носит локальный характер. Таким образом, при проектировании аппаратуры необходимо решить задачу снижения повышенных напряжений в области отверстий до допускаемых значений за счёт компенсации ослабления, вызванного вырезом.

1. Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него никакого влияния, в противном случае проверяется достаточность укрепления перемычки между отверстиями определением допускаемого внутреннего избыточного давления на перемычку по формуле

где коэффициент К₁ =1 – для цилиндрических обечаек и конических переходов и днищ, коэффициент V, учитывающий понижение прочности из–за взаимного влияния отверстий, определяется из условия (рис 3).

На рисунке 18.7 показаны конструкции укрепления взаимовлияющих отверстий общей накладкой. Укрепление может быть осуществлено также местным утолщением укрепляемой стенки толщиной s+s_H+c. При укреплении двух близко расположенных отверстий другими способами необходимо, чтобы половина площади, требуемой для укрепления в продольном сечении. размещалась между этими отверстиями.

3. Укрепление отверстий рассчитывают при проектировании сосудов, работающих под наружным давлением.

Допускаемое наружное давление определяется по формуле

где [Pe] – определяется для соответствующих укрепляемых стенок

В основу расчёта положен метод, основанный на предельных нагрузках. Площадь продольного сечения выреза компенсируется применением накладок или усиленных патрубков.Основной принцип укрепления отверстий заключается в том, что суммарная расчётная площадь сечения элементов в зоне укрепления должна быть не меньше расчётной площади вырезанного сечения. На рисунке 28 отражены следующие примеры укрепления отверстий.

В таблице 4 представлены примеры условия применения формул для расчёта укрепления отверстий.