Выпарная установка для концентрирования квасного сусла (стр. 8 из 17)

Находим

- расчётную ширину зоны укрепления цилиндрической обечайки в окружности отверстия:

Определяем

- расчётную длину внешней части цилиндра:

где

- внешняя длина цилиндра, которая выбирается конструктивно в зависимости от внутреннего диаметра штуцера.

Принимаем

Подставляем:

- условие не выполнилось.

Укрепление отверстия с помощью накладного кольца

Расчётная ширина накладного кольца:

где

- расстояние от внешнего диаметра штуцера до ближайшего конструктивного элемента,

Принимаем

Подставляем:

- условие не выполнилось.

Тогда с шагом

последовательно увеличиваем толщину накладного кольца соответственно с уравнением пока

Увеличивая до

удаётся выполнить условие укрепления отверстия.

Подставляем:

- условие выполнено.

Таким образом, для укрепления отверстия диаметром

на цилиндрической обечайке при расчётном давлении в аппарате необходимо применять внешний штуцер с толщиной стенки при его длине не менее и накладное кольцо толщиной при ширине его не меньше

3.4 Расчёт опоры

Масса аппарата

толщина корпуса число опор конструктивная прибавка диаметр аппарата

Рассчитываем нагрузку на одну опору по формуле:

В соответствии с нагрузкой

находим параметры опоры:

Данный выпарной аппарат установлен на цилиндрической опоре. Была выбрана стандартная цилиндрическая опора по ОСТ 26 - 467- 88, в зависимости от нагрузки

и диаметра аппарата

Однако может создаться ситуация, когда необходимо данный аппарат установить на опору - лапу. Проверим прочность цилиндрической обечайки сепаратора под опорой - лапой с накладным кольцом.

Определяем момент относительно опорной поверхности лапы:

Определяем толщину стенки аппарата в конце срока службы:

где

- дополнительная прибавка.

Нагрузка на одну опору определяется по уравнению:

где

- коэффициенты, зависящие от числа опор.

Проверка прочности стенки аппарата под опорой - лапой без накладного кольца.

Определяем осевые напряжения от внутреннего давления

и изгибающего момента по формуле:

Окружные усилия от внутреннего давления

:

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок:

Определение максимального мембранного напряжения от основных нагрузок реакции опоры по формуле:

Максимальное напряжение изгиба от реакции опоры:

Условие прочности имеет вид:

- условие выполняется.

коэффициент принят исходя из эксплуатационных условий.

Таким образом, при необходимости установить данный выпарной аппарат на опору - лапу, необходимо выполнить накладной лист толщиной

. Для данного аппарата была выбрана такая опора - лапа: опора 1 - 10000 ОСТ 26 - 665 - 89.

3.5 Расчёт фланцевого соединения

Толщина стенки аппарата

; внутреннее рабочее давление ; температура ; материал фланца 08Х18Н10Т; допускаемое напряжение ; модуль продольной упругости ; материал болтов сталь 35; модуль продольной упругости ; предел текучести материала фланца ; предел прочности ; предел текучести материалов болтов ; толщина стенки втулки ; конструктивная прибавка

Допускаемое напряжение для материала фланца в сечении

:

- для рабочих условий:

;

- для условий испытания:

Допускаемое напряжение для материала болтов:

где

Расчёт геометрических параметров фланцевого соединения:

- длина цилиндрической втулки для фланца.