2018-02-14
298
Розрахунок обичайки зводиться до визначення її товщини, що забезпечує механічну міцність при робочому тиску в абсорберу. Розрахунок товщини стінки, обраної циліндричної обичайки, підданої внутрішньому тиску Р:
 м
| (4.1) |
де: Dв – внутрішній діаметр апарата, м;
– напруга, що допускається, при розтяганні, МПа;
С – поправка на корозію, ерозію з урахуванням терміну роботи апарата і допуск по товщині листа, м.
Р – внутрішній тиск в апараті, МПа.
Величину поправки С знаходять по формулі:
| С=С1+С2+С3, | (4.2) |
де: С1 – збільшення на корозію, виходячи зі швидкості і терміну служби апарата, м(С1=0,5∙10-3м);
С2 – збільшення на ерозію, м (для апаратів, у яких відсутні абразивні тверді частки С2 = 0);
С3 – збільшення на допуск по товщині листа, з якою виготовляється обичайка, м(
);.
| (4.3) |
де: Рроб – робочий тиск в апараті, який дорівнює 0,3 МПа.
Рр – гідростатичний тиск стовпа рідини.
Гідростатичний тиск знаходимо за формулою:
| (4.4) |
де: Нр – висота стовпа рідини, м.
|
|
|
 Па
| (4.5) |
| Р =30000+7351,81=37351,81 Па ~0,37 МПа. | (4.6) |
Напругу, що допускається, для сталі Ст.10 по межі міцності визначаємо по [ 4, таб.2.5 ] і формулі:
| (4.7) |
де: 
– межа міцності при розтяганні, МПа.
nв – запас міцності;
– поправочний коефіцієнт, м.
По [ 4, таб.14.4 ] знаходимо nв =2,6. За значенням визначаємо групу апарата і його клас. Приймаємо, що апарат має 2-у експлуатаційну групу і 2-й експлуатаційний клас. При цьому допущені =1. Величину 
знаходимо по [ 4, таб. 2.5 ]:
МПа.
Підставивши знайдені числові значення в (18), одержимо:
МПа.
Напругу, що допускається для сталі Ст.10 по границі текучості визначимо по формулі:
|
| (4.8) |
де: 
– границя текучості, МПа;
– запас міцності по границі текучості.
Величину знаходимо [ 4, таб. 2.5 ]:
МПа.
По [ 4, таб.14.4 ] знаходимо 
Підставивши знайдені числові значення в (19), одержуємо:
 МПа.
| (4.9) |
У якості розрахункового приймаємо значення 
менше, тобто =130,76 МПа.
Розрахункова товщина стінки обичайки:
 м ~3 мм
| (4.10) |
З урахуванням необхідної жорсткості обичайки приймаємо товщину обичайки 
= 0,006 м.
Перевіримо напругу в стінці обичайки при гідравлічному іспиті апарата водою, коли тиск:
| (4.11) |
де: 
– пробний тиск при гідравлічному випробуванні, рівний 0,9 МПа.
Величину 
розраховуємо за формулою:
| (4.12) |
| (4.13) |
Тоді:
 =90000+9908,1=99908,1 Па ~1,0 МПа
| (4.14) |
Напруга в стінці обичайки при гідравлічному іспиті апарата:
| (4.15) |
де: 
- коефіцієнт міцності зварених швів, по [4] приймаємо рівним 1.
При підстановці всіх величин, одержуємо:
|
|
|
 МПа
| (4.16) |
.
Таким чином, розрахункова товщина стінки обичайки 
, значно менше стінки обраного апарату S = 6 мм, а звідси забезпечує її міцність.
Розрахунок днища
Вибираємо еліптичне днище. Матеріал днища-сталь Ст. 10.
Розрахункова товщина стінки днища 
, підданого внутрішньому тиску, м:
| (4.17) |
де: h0 – висота опуклої частини днища, м.
Стандартизоване днище [4, стор. 412-415] вибираємо за значенням Dв. Основні характеристики днища: Dв=900 мм; h0=225 мм.
Товщина стінки днища:
 м.
| (4.18) |
Отримане значення 
не забезпечить умови жорсткості, тому приймаємо товщину стінки днища =0,006 м. Перевіряємо напругу в стінці днища при гідравлічному іспиті апарата по формулі:
| (4.19) |
 98,5 МПа.
| (4.20) |
Отримане значення 
менше по границі текучості, тобто міцність днища забезпечена. Отже товщина днища =6 мм.
Розрахунок кришки
Поступаючи аналогічно, вибираємо стандартну еліптичну кришку з наступними характеристиками: Dв =900 мм.
Товщину стінки кришки розраховуємо за формулою:
| (4.21) |
| (4.22) |
Отримане значення не забезпечить умови жорсткості, тому приймаємо товщину стінки кришки =0,006 м. Перевіряємо напругу в стінці кришки при гідравлічному іспиті апарата по формулі:
| (4.23) |
 22,47 МПа.
| (4.24) |
Отримане значення менше по границі текучості, тобто міцність кришки забезпечена. Отже товщина кришки =6 мм.
