В общем виде формула для расчёта диаметра штуцерных соединений имеет следующий вид:
– объёмный расход потока, м3/с; - скорость потока, м/с.
Для расчёта диаметра штуцеров необходимо задаться объёмными скоростями, которые принимают исходя из агрегатного состояния и давления потока в трубопроводах [14].
Тогда диаметр штуцера для ввода шихты сырья составит:
Принимаем по ГОСТ 12830-67 = 125 мм.
Расчётная допустимая скорость потока сырья составит:
Для воздуха:
Принимаем по ГОСТ 12830-67 = 550 мм.
Расчётная допустимая скорость потока воздуха составит:
Для ввода охлаждающей воды:
Принимаем по ГОСТ 12830-67 = 200 мм.
Расчётная допустимая скорость потока воды составит:
Для вывода оксидата:
Принимаем по ГОСТ 12830-67 = 150 мм.
Расчётная допустимая скорость потока оксидата составит:
Расчёт толщины обечайки корпуса.
Колонна окисления выполнена из сталиО8Х18Н10Ти работает под давлением 3 ата (3 кгс/см2).
Нормативно-допускаемое напряжение для стали этой марки кгс/см2; допускаемое напряжение кгс/см2.
Толщина обечайки, нагруженной внутренним избыточным давлением, рассчитывается по формуле:
P – расчётное давление, кгс/см2; D – диаметр аппарата, см; – коэффициент прочности сварного шва, ; – допускаемое напряжение, кгс/см2.
Расчётное значение толщины стенки:
Окончательно значение толщины обечайки рассчитывается с учётом прибавок:
C – прибавка на коррозию, см; - технологическая прибавка на разрушающее действие среды, см.
Принимаем толщину обечайки 2 см (0,02 м).
Формула для применима при условии, что .
Из этого следует, что условие применимости уравнения выполняется и толщина обечайки рассчитана верно.
Допускаемое внутреннее избыточное давление: