Проектирование ректификационной колонны

контрольная работа

6. Механический расчет аппарата

Среда в аппарате токсичная, коррозионноактивная, из условия коррозионной стойкости выбираем материал обечайки (днища, крышки) - сталь Ст20 со скоростью проникновения коррозии П = 0,4 мм/г

Расчет толщины стенки обечайки:

- внутреннее давление;

h - высота колонны; h ? 12 м

= = 103·9,81·12 ? 1,2·105 Па

цр - коэффициент прочности сварных швов; цр = 0,95

Для стали Ст20 при t = 1000С:

[у] = 149 МПа - допускаемое напряжение

ТА = 20 лет - срок эксплуатации

С = П•ТА = 0,4·20 = 8 мм - прибавка на коррозию

S ? 0,2 + 8 = 8,2 мм

Принимаем S = 10 мм

Расчет толщины эллиптического отбортованного днища (рассчитываем в условиях гидравлического испытания).

SД ? SR + С

где R - радиус кривизны;

R = D - для эллиптических днищ с Н = 0,25D;

Н = 250 мм

R = 1000 мм.

РR - давление в условиях гидравлического испытания.

PR = сgV

S = рR2 = 3,14·0,52 = 0,785 м2

V = S·h =12·0,785 = 10,205 м3

с = 992 кг/м3 - плотность воды при 400С

РR = 992·9,8·10,205 = 99209 + 0,1 МПа = 199209 Па

SД = 0,23 + 8 = 8,23 мм

Принимаем SД = 10 мм.

Расчет фланцев.

Так как давление в аппарате атмосферное выбираем тип фланцев - плоские приварные.

Материал фланцев: сталь Ст20

шпилек Ст3.

Для отвода диситилята:

Скорость перемещения V = 8 м/с. Массовый расход дистиллята равен 1093,75 кг/ч. Плотность пара в верхней части колонны равна 0,95 кг/м3. Тогда объемный расход пара будет равен G = 1093,75/0,95 = 1151,3 м3

Принимаем DУ = 250 мм

D =273Ч8

Материал прокладки - асбестовый картон.

Для подвода флегмы:

Gф=GD·R=1093,75·1,86=2034,37 кг/ч

V=1 м/с

Принимаем Dу = 32 мм

D = 38Ч3

Материал прокладки - асбестовый картон.

Для отвода куба:

V = 1 м/с

Gw=3906,25 кг/ч;

Принимаем Dу = 50 мм

D = 57Ч3,5

Для питания колонны:

V = 1 м/с

Плотность воды и спирта при 82єС:

;

GF=5000 кг/ч

Принимаем DУ = 50

D = 57Ч3,5

Материал прокладки - асбестовый картон.

Делись добром ;)