Наружный  диаметр фланца:

Для определения высоты плоского фланца находим:

      - приведенную нагрузку  на фланец при  рабочих условиях

      - вспомогательная  величина Ф при  рабочих условиях:

               

      - вспомогательную  величину А:

,

где - предел текучести для стали 12Х18Н10Т; - толщина обечайки, соединяемой фланцем; - коэффициенты, определяемые по графику [3, рис. IV.2].

Высоту  фланца определяют по формуле

 при Ф= 0,0047 > 1,13А = 1,13∙0,0002 = 0,000246

В нашем случае:

Принимаем  h=80 мм. 

4. Расчет  трубной решетки

 

Выбираем  трубную решетку (А) тип I [3, рис. IV.6, IV.7].

Коэффициент ослабления решетки  отверстиями 

где D_п – средний диаметр уплотняющей прокладки, D_п = 1,249 м;

       Σd_о – сумма диаметров отверстий на диаметре решетки, м.

Число труб z на диаметре решетки можно определить по общему числу труб n:

; округлим  z = 40.

Тогда

     

     Толщина трубной решетки:

     где К = 0,47; D = D_п = 1,249 м; σ_и.д. = 140 МН/м² [3, стр. 80]. 

     Высота  решетки снаружи:

     

     Должно выполняться условие:

     

 

       где t = 1,3·d_н = 1,3·d_н = 1,3 ·25 = 32,5 мм

     

     h = 32,5  мм>9,9 мм

     Условие выполняется. 

5. Выбор опоры

    Для горизонтальных аппаратов  используют опоры  [4, с. 673], которые выбираются по допускаемой нагрузке.

    Определим вес аппарата при  гидроиспытании:

    G = g · (M_ап + Мж ), определяем ориентировочно.

    M_ап = кг – масса пустого аппарата = 11250 кг [3, табл. II.10, с. 27].

    Мж = 0,785 · · L ·n· ρж = 0,785 ∙ 0,021² ∙ 6 1083· 10³ = 2249,51 масса жидкости в трубном пространстве;

    G = 9,81 ∙ (11250+ 2249,51) = 132390,9Н=132,4 КН.

    Согласно, допускаемой нагрузке G=132,4 КН выбираем стандартную опору [ 3, табл. IX.4, 235]. 

          Основные параметры  стандартных опор

           

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5 Техника безопасности

 

      Сосудами, работающими под  давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением.

      Основная  опасность при  эксплуатации таких  сосудов заключается  в возможности  их разрушения при внезапном адиабатическом расширении газов и паров (физический взрыв). При физическом взрыве энергия сжатой среды в течение малого промежутка времени реализуется в кинетическую энергию осколков разрушенного сосуда и ударную волну.

      Особенно  опасны взрывы сосудов, содержащих горючую среду, так как осколки резервуаров даже большой массы (до нескольких тонн) разлетаются на расстояние до нескольких сот метров и при падении на здание, технологическое оборудование, емкости  вызывают разрушение, новые очаги пожара, гибель людей.

      При взрывах сосудов развиваются большие мощности, приводящие к большим разрушениям. Так, мощность, выделяемая при разрыве сосуда емкостью 1 м³, содержащего воздух под давлением 1,2 МПа (12 кгс/см²) при длительности разрыва 0,1 с составляет 28 МВт.

      Наиболее частые причины аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением – несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температуре; превышение давления сверх предельного; потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы); несоблюдение установленного режима работы; недостаточная квалификация обслуживающего персонала; отсутствие технического надзора.

      Конструкция сосудов и аппаратов  должна быть надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность осмотра.

ра, очистки, промывки, продувки и ремонта сосудов. В частности, предъявляются требования к устройству и изготовлению лазов и люков, днищ сосудов, к сварным швам и их расположению и др. Электрическое оборудование и заземление должны отвечать Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

      Сосуды, с внутренним диаметром  более 800 мм снабжаются достаточным для их осмотра и ремонта количеством лазов, расположенных в местах, доступных для обслуживания.

      Сосуды, с внутренним диаметром 800 мм и менее должны иметь в доступных местах стенок сосудов круглые или овальные люки.

      Сварные швы сосудов выполняются  только стыковыми. Сварные  соединения в тавр допускаются для приварки плоских днищ, фланцев, трубных решеток, штуцеров. Пересечение сварных швов при ручной сварке не допускается: они должны быть смещены по отношению один к другому не менее чем на 100 мм.

      Отверстия для люков располагаются  вне сварных швов.

      Сварные швы должны быть доступны для контроля при  изготовлении, монтаже  и эксплуатации сосудов.

      Контроль  качества сварных  соединений сосудов  и их элементов  должен производиться:

      а) внешним осмотром и измерением;

      б) ультразвуковой дефектоскопией, просвечиванием, рентгеновскими или гамма-лучами или этими методами в сочетании;

      в) механическими испытаниями;

      г) металлографическим исследованием;

      д) гидравлическим испытанием;

      е) другими методами (стилоскопированием, замерами твердости, травлением, цветной  дефектоскопией и т.д.).

      Результаты  контроля сварных  соединений фиксируются  в соответствующих документах (журналах, картах и др.). Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если в них при любом виде контроля будут обнаружены внутренние или наружные дефекты, выходящие за пределы норм, установленных правилами, техническими условиями на изготовление изделия и инструкциями по сварке и контролю сварных соединений.

      Материалы, применяемые для  изготовления сосудов, должны обладать хорошей  свариваемостью, а также прочностными и пластическими характеристиками, обеспечивающими надежную и долговечную работу сосудов в заданных условиях эксплуатации.

      Материалы, предназначенные  для изготовления или ремонта сосудов, должны иметь сертификаты, подтверждающие, что качество материала соответствует требованиям Ростехнадзора, а также специальным техническим условиям. 
 
 
 
 
 

Заключение

      В курсовом проекте  был проведен расчет конденсатора смеси метанол – этанол  для ректификационной колонны.

      В результате расчетов был выбран одноходовой теплообменник диаметром 1200 мм, длиной труб 36м, с числом труб 25х2 1083шт.

      Расчетная поверхность теплообмена 469м².

      Действительная площадь теплообменника 510 м².

      Диаметры  штуцеров:

      - вход смеси – 100 мм;

      - выход смеси – 100 мм;

      - вход воды– 400 мм;

      - выход воды – 400 мм.

      Масса теплообменника М = 11250 кг

Список  используемой литературы

 

      1. Касаткин А.Г., Основные  процессы и аппараты  химической технологии, 9-е изд., М.: Химия, 1973, 750 с.

      2. Павлов К.Ф., Романков  П.Г., Носков А.А., Примеры  и задачи по  курсу процессов  и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

      3. Дытнерский Ю.И., Основные  процессы и аппараты  химической технологии. Пособие по проектированию – М.: Химия, 1983. – 272 с.

      4. А.А. Лащинский,  Ф.Г. Толчинский, Основы  конструирования  и расчета химической  аппаратуры.

      5. Маминов О.В., Бикбулатов  А.Ш., Закиров Э.Н. и др. Выполнение и оформление курсового проекта по процессам и аппаратам химической технологии: Метод. указания/Казан. гос. технол. ун – т, Казань, 2001, 36 с.