4.5 Выбор и расчёт опоры

Вес колонны в условиях гидроиспытаний

, (65)

где – вес воды

, (66)

,

.

Вес колонны в условиях монтажа

, (67)

.

Рисунок 5 – Нагрузки, действующие на аппарат

Нагрузка на одну опору определяется по формуле:

, (68)

где для опоры без накладного листа;

b, f_max – по таблице 14.1 [4],

z – число опор, принимаем z = 4;

, – коэффициенты, зависящие от числа опор, при z = 4 , .

Ориентировочно принимаем опору 1-6300 ОСТ 26-665-79 с максимальной нагрузкой Q = 114.4 кН, тогда b = 230 мм, f_max = 60 мм и

Проверим прочность стенки вертикального цилиндрического аппарата под опорой-лапой без накладного листа

Осевое напряжение от внутреннего давления р и изгибающего момента определяется по формуле:

(69)

Окружное напряжение от внутреннего давления:

(70)

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок определяется на соотношения:

(71)

Максимальное мембранное напряжение от основных нагрузок и реакции опоры

определяется по формуле:

(72)

где К₁ = 0,1 принимается по рисунку 14.6 [4]

Максимальное напряжение изгиба от реакции опоры определяется по формуле:

(73)

где К₂ = 0,1 принимается по рисунку 14.7 [4]

Условие прочности имеет вид:

где А = 0,8 – для эксплуатационных условий.

Толщину накладного листа определяем по формуле:

(76)

где К₅ = 0,2 принимается по рисунку 14.10 [4]

А = 1– для эксплуатационных условий

Окончательно принимаем: Опора 1-6300 ОСТ 26-665-79 со следующими параметрами, мм:

а = 185; а₁ = 230; b = 230; с = 60; с₁ = 130; h = 360; h₁ = 24; s₁= 12; К = 35; К₁ = 70; d = 35;

d_Б = М30; f_max = 60. Конструкция опоры приведена на рисунке 6. Наклодные листы 1-6300-10 ОСТ 26-665-79 со следующими параметрами,мм: В=300; Н=490; с=24; .

Рисунок 6 – Конструкция стандартной опоры-лапы

Заключение

Итогом курсового проектирования является подробный расчет аппарата и его элементов исходя из условий его эксплуатации. В частности, был произведен расчет толщин цилиндрической обечайки и днища колонны, расчет фланцевого соединения, расчет укрепления отверстий, расчет опор. Также был произведен подбор материалов с учетом технико-экономических показателей. Для большей унификации аппарата большинство элементов аппарата были приняты стандартными. Толщины стенок были приняты с запасом исходя из прочностных расчетов, что дает возможность применять аппарат при более жестких условиях, чем заданные.

Следовательно, на основании произведённого расчета можно сделать вывод, что спроектированный аппарат пригоден к эксплуатации при заданных условиях.

Литература

1 Воробьёва Г. В. «Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств». Справочник. М.: «Химия», 1975 – 816 с.

2 ГОСТ 52857.(1-5)-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность.

3 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 9-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1981. – 560 с., ил.;

4 Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. – 382 с., ил.;

5 Расчет и конструирование машин м аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учеб. пособие для студентов вузов/ М.Ф. Михалев и др.; Под общ. ред. М.Ф. Михалева. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. – 301 с., ил.