Нагрузки, действующие на машины и аппараты

Цели и Задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является образование необходимой начальной базы знаний по объектам будущей профессиональной деятельности выпускника (оборудование нефтегазопереработки), а также по видам деятельности: проектно-конструкторская, производственно-технологическая, организационно-управленческая, научно-исследовательская.

Изучение курса формирует у студента комплекс знаний по расчету и конструированию основных элементов машин и аппаратов, применяемых в нефтегазопереработке.

При изучении дисциплины решаются следующие задачи:

- обеспечивается фундаментальная подготовка студента в области конструирования и расчета машин и аппаратов нефтегазопереработки;

- соблюдается связь с дисциплинами общепрофессиональной и специальной подготовки, такими как математика, физика, сопротивление материалов, теоретическая механика, детали машин и основы конструирования и т.д.;

- обеспечивается непрерывность в использовании ЭВМ в учебном процессе;

- происходит знакомство со стержневыми проблемами газонефтепереработки, достижениями науки и техники, с передовым отечественным и зарубежным опытом в соответствующей области знаний;

- изучаются базовые положения основных методов расчета оборудования нефтегазопереработки;

- происходит освоение профессиональной терминологии, обязательной для прочного усвоения последующих дисциплин и осуществления профессиональной деятельности;

- прививаются навыки практического использования полученных знаний в решении профессиональных задач.

Особенности работы машин и аппаратов при переработке нефти и газа

Крайне тяжелые и неблагоприятные условия работы: чрезвычайно широким диапазоном давлений: от глубокого разрежения (вакуума – в вакуумных колоннах) до избыточных давлений порядка 250 МПа и выше (колонны синтеза аммиака); большим интервалом рабочих температур от – 254 (кристаллизаторы) до + 1000 °С (печи), агрессивным и токсическим воздействием среды, значительными температурными, знакопеременными и динамическими (насосы, компрессоры) нагрузками и т.д.

Весьма тяжелые условия работы оборудования приводят к преждевременному износу и разрушению основных деталей оборудования, т.е. оборудование обладает недостаточной надежностью и долговечностью. В связи с этим актуальны вопросы, связанные с решением данных проблем.

Нагрузки, действующие на машины и аппараты

К самым распространенным видам нагрузок, которые испытывают машины и аппараты, относится внутреннее избыточное давление. Данный вид нагрузки характерен для большинства колонных и теплообменных аппаратов, для трубопроводов, насосов и компрессоров, труб трубчатых печей и т

Все колонные аппараты, установленные на открытом воздухе, подвергаются воздействию ветровых нагрузок. Кроме этого в сейсмоопасных районах также могут возникать сейсмические нагрузки.

Вакуумные колонны, трубопроводы, уложенные под землей, аппараты с рубашкой испытывают воздействие наружного давления.

В теплообменных аппаратах наибольшую опасность вызывают температурные нагрузки.

Весьма серьезную опасность могут вызвать нагрузки от собственного веса аппаратов. Это особенно характерно для печных труб и высоких колонных аппаратов.

Знакопеременные нагрузки могут возникнуть в реакторах замедленного коксования, в валах центробежных насосов и компрессоров.

Валы центробежных насосов и компрессоров, а также другие быстровращающиеся детали могут испытывать динамические нагрузки.

Но конструирование и расчет оборудования не возможно осуществить без знания основных требований, предъявляемых к конструкциям машин и аппаратов нефтегазопереработки.