ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

Подбор стандартных элементов

При дальнейшем проектировании химического оборудования сле­дует подобрать патрубки, фланцы с их крепежом, трубные решетки, опорные устройства (лапы или опоры).

Если размеры обечаек стандартизованы, то подобрать патрубки и фланцы можно по условному проходу и условному давлению. Задаваясь допустимой скоростью движения среды в данном патрубке (см. гл. 10), определяют его внутренний диаметр по уравнению расхода

где d - внутренний диаметр патрубка, м; G - массовый расход жидкости, кг/с; w - скорость движения жидкости в патрубке, м/с; р - плотность жидкости, кг/м3.

Далее по стандартам или нормалям выбирается подходящий пат­рубок при заданном условном давлении. Если рабочее давление выше данного условного, то принимают большее условное давление. По полу­ченному условному проходу патрубка и принятому условному давлению по стандартам или нормалям подбирается подходящий фланец.

Опорные устройства химических аппаратов подбираются по стан­дартам или нормалям. Вначале определяется вес аппарата в рабочем со­стоянии или при гидравлическом испытании заполненный водой, затем выбирается число лап и по нагрузке на одну лапу - ее тип и вид.

При установке колонного аппарата на открытом воздухе желательно провести его расчет на ветровую нагрузку по ГОСТ 24757-81.

Пример 11.1. Определить основные размеры цилиндрического ап­парата с рубашкой и эллиптическими крышками, если: в аппарате дав­ление 0,8 МПа и температура 80 °С; в рубашке давление 1,2 МПа и тем­пература 180 °С. Весь аппарат изготовлен из стали 12Х18Н10Т.

Дано, что патрубки имеют следующие размеры:

• 1 и 2 - стандартный диаметр 108 мм; dy = 100 мм; ру = 1 МПа;

• 3 - стандартный диаметр 108 мм; dy = 100 мм; ру =1,6 МПа;

• 4 - стандартный диаметр 57 мм; dy = 50 мм; ру = 1,6 МПа.

Решение. В соответствии с

ГОСТ 14249-80 нормативные до­пускаемые напряжения для стали L2X18H10T при температурах, близ­ких к расчетным, будут равны: [а]100 = 160 МПа; [а]200 = 140 МПа; модуль упругости Е= 1,98-105 МПа. Примем, что аппарат изготовлен ав­томатической сваркой под слоем флюса, поэтому ср = 1. Коррозион­ная проницаемость применяемого материала менее 1 мм в год, поэто­му прибавка на коррозию и эрозию составит 1 мм. Все размеры приве­дены нарис. 11.4.

Таким образом, приходится принять толщину стенки аппарата 7 мм. Определим толщину эллиптических днищ, находящихся под внут­ренним давлением 0,8 МПа и при температуре 80 °С:

0 8-0,4

2-1-160 -0,5-0 8

sD= 0,001 + 0,001 = 0,002.

Толщина днища должна быть не менее толщины стенки аппарата, рассчитанного на внутреннее избыточное давление, поэтому примем толщину днища 4 мм.

Подберем по стандарту фланцы к патрубкам в соответствии с конст­рукцией, показанной на рис. 11.5. Основные размеры фланцев сведем в табл. 11.4. В этой таблице Z - число болтов; d - диаметр болтового отвер­стия. Диаметр болта принимается на 2 мм меньше диаметра отверстия.