- •1. Технологічний розрахунок……………………………………….26
- •І. Розрахунок насадочного абсорбера Завдання на курсове проектування
- •1.Технологічний розрахунок
- •1.1.Визначення маси речовини, що поглинається і витрати поглинача
- •1.2.Побудова робочої лінії процесу абсорбції і розрахунок рушійної сили
- •1.3.Розрахунок швидкості газу і діаметра абсорбера
- •1.4 Визначення цільності зрошення та активної поверхні насадки
- •1.5.Визначення коефіцієнтів масовіддачі
- •1.6. Визначення коефіцієнта масо передачі, поверхні масо передачі і висоти абсорбера
- •2. Гідравлічний розрахунок
- •3. Механічний розрахунок
- •3.1. Вибір конструкційних матеріалів.
- •3.2. Розрахунок корпуса абсорбера (обичайки)
- •3.3. Розрахунок днища і кришки абсорбера
- •3.4. Розрахунок опорної частини абсорбера
- •4.Підбор допоміжного устаткування
- •4.1. Розрахунок діаметра трубопроводу і вибір сполучних фланців.
- •4.2. Підбор ємності для збору поглинача.
- •Іі.Розрахунок тарілчастого абсорбера Завдання на курсове проектування
- •1.Технологічний розрахунок
- •1.1.Визначення маси речовини, що поглинається і витрати поглинача
- •1.2. Побудова робочої лінії процесу абсорбції і розрахунок рушійної сили
- •1.3. Розрахунок швидкості газу і діаметра абсорбера
- •1.4. Розрахунок коефіцієнтів масовіддачі і масопередачі
- •1.5. Розрахунок тарілок і загальної висоти абсорбера
- •1.6. Розрахунок гідравлічного опору абсорбера
- •2. Механічний розрахунок абсорбера
- •2.1. Розрахунок товщини стінки корпуса (обичайки) абсорбера
- •2.2. Розрахунок днища і кришки абсорбера
- •2.3. Розрахунок опорної частини абсорбера
- •3. Підбор допоміжного устаткування
- •III. Теорія і розрахунок порожнистого форсуночного абсорбера
- •1. Загальні вимоги до ведення масообмінних процесів і використання абсорбційній апаратури
- •2. Гідравліка розпилювальних абсорберів
- •3. Загальна схема розрахунку форсуночних абсорберів
- •3.1. Конструктивний і технологічний розрахунки абсорбера
- •3.2.Конструктивний і технологічний розрахунки форсунок.
- •3.3. Розрахунок
- •4.Приклад розрахунку порожнистого форсуночного абсорбера
- •4.1.Конструктивний і технологічний розрахунки
- •4.2. Розрахунок форсунок
- •4.3. Гідравлічний розрахунок
- •5. Теорія і розрахунок швидкісного абсорбера
- •Список літератури
3.3. Розрахунок днища і кришки абсорбера
Вибираємо еліптичне днище. Матеріал днища – сталь Х18Н10Т. З урахуванням наявності ремонтного люка діаметром d1 – 0,5м знаходимо коефіцієнт k:
k = 1 - ; (1.50)
k = 1 – = 0,821.
Розрахункова товщина стінки днища s' , підданого внутрішньому тиску, м:
s' = + С, (1.51)
де - висота опуклої частини днища,м.
Стандартизоване днище [6] вибираємо за значенням . Основні характеристики днища: = 2800мм; =700мм; ємність днища ν = 3,12 м3; маса днища m=984кг.
Товщина стінки днища:
s' = * + 0,003 = 5,448*10-3м.
Отримане значення s' не забезпечить умови жорсткості, тому приймаємо товщину стінки днища s = 0,014м.
Перевіряємо напругу в стінці днища при гідравлічному іспиті апарата по формулі:
σ = , (1.52)
σ = = 68,84 Мпа
Отримане значення σ менше σд по границі текучості, тобто міцність днища забезпечена.
Поступаючи аналогічно, вибираємо стандартну еліптичну кришку з наступними характеристиками: = 2800мм; =700мм; ємність днища ν = 3,12 м3; маса днища m=984кг.
За ДОСТ 1255-67 підбираємо фланці для обичайки і кришки з розмірами D= 3000мм; =2920мм; Н = 275 мм; =180мм; h = 20мм; число болтів M16 n=20.
3.4. Розрахунок опорної частини абсорбера
Абсорбційні апарати в більшості випадків установлюються на відкритому повітрі. Нижня частина абсорбера (днище)твердо зварюється з опорною частиною колони, що являє собою обичайку, укріплену ребрами жорсткості і спирається на базове кільце. Базове кільце кріпиться по фундаменту за допомогою анкерних болтів.
Приймаємо: висоту обичайки опорної частини Ноп = 2,0м; діаметр опори Dоп = 2,8 м; товщину стінки опори sоп = 0,014м.
Товщина ребра [4]
δ = + Ск + Сокр , (1.53)
де G – максимальна вага апарата, МН; k- відношення вильоту ребра до його висоти; n- число опорних лап, наварених на бічну поверхню опорної частини колони; z- число ребер в одній лапі; l- виліт опори,м; σд.с. – напруга, що допускається, на стиск, МПа.
Максимальну вагу апарата знаходимо з умови заповнення його водою G = 4,0 МН. Приймаємо: виліт опори l = 0,4м; відношення вильоту ребра до його висоти k= 0,8; число лап n=4; число ребер у лапі z=2; напруга, що допускається, [4] σд.с. = 100МПа; Ск =0,001м; Сокр =0,001м.
Підставивши числові значення в (1.53), одержимо:
δ = + 0,001 + 0,001 = 0,037 м.
Перевіряємо міцність зварених швів:
≤ 0,7 *Lш*hш*τш, (1.54)
де Lш – загальна довжина зварених швів, м; hш – катет звареного шва, м; τш – напруга матеріалу шва на зріз, що допускається, МПа.
По рекомендаціям [4] приймаємо: конструктивно по ескізі апарата Lш = 3,3м; hш =0,008 м; τш =80 Мпа.
Перевіряємо умову міцності звареного шва:
≤ 0,7 *3,3*0,008*80,
1,0 ≤ 1,48.
Умова міцності звареного шва виконується.
Для розрахунку абсорбера на перекидання знаходимо вітровий перекидаючий момент:
Мв = 0,5*К1*К2*qв* *d, (1.55)
де К1, К2 – коефіцієнти; qв – питоме вітрове навантаження, Па; Нзаг. – загальна висота абсорбера,м.
Загальна висота абсорбера:
Нзаг. = Наб + Ноп; (1.56)
Нзаг. = 45,0 + 2,0= 47,0 м.
По рекомендаціях [6] К1 = 0,7; К2 = 2; qв = 1000 Па.
Тоді:
Мв = 0,5*0,7*2*1000*472*2,8 = 4,33*106 Па = 4,33 МПа.
Згинаюча напруга в стінці опори [4]:
σоп = . (1.57)
Величина згинаючої напруги дорівнює:
σоп = = 82,71 МПа.
Розрахункове значення σоп напруги, менше того що допускається, σд = 146,7 МПа.
Робимо перевірку опори на стійкість.
Для відношення = = 200 по [6, мал. 15.3] знаходимо k1 = 2,05; k2 = 6,5.
Визначаємо коефіцієнт kпо формулі:
k= ; (1.58)
k= = 1,21.
Перевіряємо умову стійкості опори:
< sоп, (1.59)
де Е- модуль пружності матеріалу, Па.
Для сталі Х18Н10Т знаходимо [4] Е = 2*1011Па.
Одержимо:
< 0,014 ;
9,556*10-3 <0,014.
Стійкість опори забезпечена.
Зовнішній діаметр опорного кільця:
D1 = Dоп + 2*sоп+2*l, (1.60)
де Dоп – внутрішній діаметр опори,м
D1 = 2,8+ 2*0,014+2*0,4 = 3,63 м.
Внутрішній діаметр опорного кільця:
D2 = Dоп - 2*l, (1.61)
D2 = 2,8 -2*0,4 = 2,0 м
Визначаємо максимальну напругу зминання фундаменту під опорною поверхнею по формулі:
σmax = . (1.62)
З урахуванням розмірів кільця одержимо:
σmax = = 1,324 МПа.
Розрахункова товщина опорного кільця:
= 1,73*l * . (1.63)
Одержимо:
= 1,73*0,4* = 0,066 м.
Приймаємо sк = 0,070 м.
Визначаємо мінімальну напруга зминання фундаменту під опорною поверхнею:
σmin = . (1.64)
де - вага порожнього апарата, МН ( = 1,1 МН).
Тоді:
σ min = = -0,616 МПа.
Отримане значення σ min свідчить про те, що апарат не стійкий на перекидання і потрібна установка фундаментних (анкерних) болтів.
Загальне розрахункове навантаження на фундаментні болти:
Рб = 0,785* ( ) * σ min ; (1.65)
Рб = 0,785* ( ) * 0,616 = 4,44 МПа.
Необхідне число фундаментних болтів:
z' = , (1.66)
де - площа перетину обраного болта, м2; k – безрозмірний коефіцієнт; ŋ – поправочний коефіцієнт.
Вибираємо болти М64 і знаходимо по [6, табл. 13.7], k=1, ŋ=1.
z' = = 7,53.
Приймаємо більше парне число болтів z= 8, що відповідає рекомендаціям [7].