Расчет химических аппаратов

курсовая работа

4. РАСЧЁТ СЕДЛОВЫХ ОПОР ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Выбор седловых опор проводим по ГОСТ 26-1265-75 [2].

Проводим расчёт аппарата и опоры при условии, что проводятся испытания водой.

Реакция опоры для аппарата, установленного на двух опорах:

Qмах=0,5Gмах (14)

где Gмах - максимальная сила тяжести аппарата (в том числе и при гидравлическом испытании).

Gмах=Gмат+Gвод (15)

где Gмат - полный вес аппарата;

Gвод - вес воды при гидравлическом испытании.

Gмат=(р*D*L*S+Sповер.шара*S)*сстали*g (16)

где D=1,3 -внутренний диаметр обечайки, м;

L=4,5 - длина обечайки, м;

S=0,006 - толщина стенки, м;

Sповерх.шара=2*р*D2 - площадь поверхности шара, образованного днищами обечайки;

сстали=7850- плотность материала обечайки, кг/м3;

g=9,81 - ускорение свободного падения, м/с2.

Тогда Gмат=(3,14*1,3*4,5*0,006+2*3,14*1,32*0,006)*7800*9,81=13305 Н

Gводвод*g*Vаппар. (17)

где свод=1000 - плотность воды, кг/м3;

Vапар=Vцилин+Vшара=р*(D/2)2*L+4/3*р*(D/2)3, м3

Vаппар=3,14*1,32*4.5+4/3*3,14*1,33=6,2 м3

Gвод=1000*9,81*6,2=60822 Н

По формуле (15)

Gмах=13305+60822=74127Н

По формуле (14)

Qмах=74127/2=37063.5 Н

По Qмах выбираем опору Опора 160-822-2-I ОСТ 26-1265-75, табл.14.6 [2].

Горизонтальная сила (перпендикулярная к оси аппарата):

Р118*Qмах (18)

где К18=0,22, рис.14.21 [2].

Р1=0,22*37063= 9265.8 Н

Горизонтальная сила трения (параллельная оси аппарата):

Р2=0,15*Qмах (19)

где 0,15 - коэффициент трения между аппаратом и опорой (или между опорой и опорной плитой), стр. 302 [2].

Р2=0,15*37063=5559.45 Н

Площадь опорной плиты принимается конструктивно и должна удовлетворять условию:

FпR=Qмах/[убет] (20)

где [убет]=8 МПа - допускаемое напряжение сжатия бетона фундамента, марка бетона 300, СНиП В-1 - 62 [2].

FпR=37063/(8*106)=0.0046 м2

Принимаем Fп=L1*B1=1.44*0,4=0,576 м2, табл.14.6 [2], что удовлетворяет условию.

Расчётная толщина опорной плиты:

(21)

где К19=0,12, рис.14.23 [2];

b=0,14 м, рис.14.24 [2];

убет=[убет]*FпR/Fп=8*106*0,008/0,576=111111.11 Па.

Тогда

м

Принимаем Sп=15 мм.

Расчётная толщина ребра опоры из условия прочности на изгиб и растяжение:

(22)

где [у]=132 МПа - допускаемое напряжение для стали, табл. 6 [1];

м

Толщину ребра проверяют на устойчивость от действия сжимающей нагрузки q. Нагрузка на единицу длины ребра:

q=1,2*Qмах/lобщ (23)

где lобщ=1.91 м, рис.14.24, рис.14.2, табл.14.6 [2].

q=1,2*37063/1,9=23408Н/м

Расчётная толщина рёбер из условия устойчивости:

SpR?q/[уkp] (24)

где [уkp] - допускаемое напряжение на устойчивость, принимаемое из условия

kp]=min {уT/3; уkp/5} (25)

Предел текучести уТ=220 МПа, табл. 3.6 [2].

Тогда уТ/3=220/3=73,3 МПа

Критическое напряжение находят по формуле

укр=3,6*Е*(sp/hp)2 (26)

где Sр=0,003 м - найденное по формуле (22);

hр=0,466 м - высота крайнего наружного ребра, рис.14.24, рис.14.2, табл.14.6 [2].

Тогда

укр=3,6*1,84*105*(0,003/0,466)2=27 МПа

укр/5=5.4МПа

Выбираем min [уkp]=5 МПа

Тогда по формуле (24)

SpR?23408/(5*106)?0.005м

Принимаем SpR=55 мм.

Делись добром ;)