Модернизация основного оборудования блока регенерации растворителя на установке депарафинизации (стр. 6 из 15)
S≥0,0013+0,002=0,0033 м
Исходя из конструктивных соображений принимаем толщину стенки обечайки S=0,009 м, так как обечайка изготавливается из трубы ø529x9 мм.
Проверяем выполнение условия устойчивости обечайки по формуле:
где F – осевая сжимающая сила МН; (3.47.) 
- допускаемая осевая сжимающая сила, МН;М – изгибающий момент, действующий на колонну от ветра МН∙м;
- допускаемый изгибающий момент от ветровой нагрузки, МН∙м;Допускаемая осевая сжимающая сила рассчитывается по формуле :
, (3.48)где
- допускаемая осевая сжимающая сила из условияпрочности, МН; (3.49.)
-допускаемая осевая сжимающая сила из условия устойчивости Мн; (3.36)Допускаемая осевая сжимающая сила из условия местной устойчивости в пределах упругости определяется по формуле :
(3.50.)Допускаемая осевая сжимающая сила из условия общей устойчивости в пределах упругости определяется по формуле :
; (3.51.)Где Е=1,91∙105 МПа – модуль продольной упругости
=2,4 – коэффициент запаса прочности. 
= 2,83∙ℓпр/(D+S–c) – гибкость ,(3.52.)где ℓпр = 23,4 – приведенная расчетная длина обечайки
ℓпр = 2∙9,=19 м(3.53.)
= 
, тогда 
= 
МН 
= min 
=0,44 МН 
= π∙(0,5+0,009-0,002)∙(0,009-0,002)∙149=1,7 МН = 
МНДопускаемый изгибающий момент определяется по формуле
: 
, (3.54.)Где
= 0.25π∙D∙(D+S-c)∙(S-c)∙ 
- допускаемый изгибающий момент из условия прочности , МН∙м (3.55.) 
- допускаемый изгибающий момент изусловия устойчивости в пределах упругости, МН∙м
=0,25∙3,14∙0,5∙(0,5+0,009-0,002) ∙(0,009-0,002) ∙149=0,21 МН∙м 
= 
МН∙м 
МН∙м Осевая сжимающая сила в рабочих условиях определяется по формуле:
, где 
- вес обечайки колонны, МН(3.56.) 
(3.57) 
= 7850 кг/м3 – плотность углеродистой стали ; 
= 0,0025 м3– объем днища; 
= 0,0118 МН- вес внутренних устройств (3.58.) 
= 0,0014 МН – вес среды в аппарате 
= 2∙0,31∙0,008∙7850∙9,81=381,96Н=0,000381 МН 
= 0,011 Мн – вес изоляции 
= 
МН 
= 0,0139+0,000381+0,0118+0,0014+0,011=0,03848 МНДля определения изгибающих моментов, для разных состояний аппарата воспользуемся программой расчета изгибающего момента от ветровой нагрузки
« STR 3» на ЭВМ. Данные расчета приведены на рисунке 3.2.
Подставляя полученные данные в формулу (3.47) получаем
- условие устойчивости аппарата в рабочих условиях :
получим 
<1Устойчивость обечайки при S= 0,009 м обеспечивается
| колонного типа постоянного по высоте сечения(расчет произведен по программе STR3. ВЦ Д/Ф НГТУ 2008г.) | ||
| Исходные данные для расчета | ||
| 1 | Внутренний диаметр корпуса аппарата, м | 0.5000 |
| 2 | Наружный диаметр корпуса аппарата, м | 0,5300 |
| 3 | Толщина стенки обечайки корпуса, м | 0.0090 |
| 4 | Суммарная прибавка к расчетной толщине стенки обечайки, м | 0.0020 |
| 5 | Высота аппарата (от уровня земли), м | 13.9800 |
| 6 | Высота постамента (от уровня земли), м | 0.0000 |
| 7 | Высота опоры (от уровня земли), м | 4.0000 |
| 8 | Вес аппарата в рабочих условиях (включая вес обслуживающихплощадок, изоляции, внутренних устройств и рабочей среды, МН | 0.0481 |
| 9 | Вес аппарата при гидроиспытаниях (включая вес жидкости, заполняющей аппарат), МН | 0.0543 |
| 10 | Минимальная нагрузка аппарата от собственного веса в условияхмонтажа (после установки аппарата в вертикальное положение, МН | 0.0357 |
| 11 | Максимальная нагрузка аппарата от собственного веса в условияхмонтажа, МН | 0.0467 |
| 12 | Наружный диаметр опорного кольца, м | 0.7500 |
| 13 | Коэффициент неравномерности сжатия грунта | 70.0000 |
| 14 | Модуль продольной упругости материала аппарата при рабочей температуре, МПа | 0.191Е+06 |
| 15 | ------------------------- при температуре 20˚С, МПа | 0.199Е+06 |
| 16 | Нормативный скоростной напор ветра на высоте 10 метров над поверхностью земли, МПа | 0.0003 |
| 17 | Число участков (вместе с опорой) | 20.00 |
| 18 | Число площадок обслуживания | 4.00 |
| Определение расчетных усилий от ветровых нагрузок для аппаратаколонного типа постоянного по высоте сечения | |
| (расчет произведен по программе STR3. ВЦ Д/Ф НГТУ 2008г.) | |
| Исходные данные для расчета | |
| 19. Высота ј-й площадки обслуживанияот уровня земли (начиная с верху) | 20. Сумма всех проекций ј-й площадкина плоскость, перпендикулярную кнаправлению ветра. |
| Х (1) = 13.2500Х (2) = 11.2500 Х (3) = 8.7500 Х (4) = 4.0000 | А (1) = 1.5000А (2) = 1.5000А (3) = 1.5000А (4) = 1.5000 |
| Результаты расчета (по программе STR3) | |
| Расчетные изгибающие моменты от действия ветровых нагрузок | |
| М1- в рабочих условиях ;М2 – в условиях гидроиспытания;М3 – в условиях монтажа (минимальная нагрузка от собственного веса) ;М4 - в условиях монтажа (максимальная нагрузка от собственного веса) ; | |
| Сечение аппаратаZ-Z | Сечение аппаратаY-Y |
| М1 – 5.12512Е-02М2 – 5.09076Е-02М3 – 1.88534Е-02М4 – 5.11770Е-02 | М1 – 8.24998Е-02М2 – 8.19395Е-02М3 – 2.99189Е-02М4 – 8.23847Е-02 |
3.3.1.4 Расчет эллиптического днища аппарата
Целью расчета является определение толщины днища аппарата, нагруженного внутренним избыточным давлением. Расчетная схема днища показана на рисунке 3.3
Данные для расчета :
- внутренний диаметр днища D=0,5м
- рабочее давление Р = 0,02 МПа
- рабочая температура Т= 100˚С
- материал днищасталь ВСт 3 сп
Расчетная толщина стенки днища определяется из условия прочности [7].
Исполнительная толщина стенки днища аппарата определяется по формуле:
S≥
+c