Введение. Расчет аппаратов химических

В.Л. Софронов, И.Ю. Русаков

Расчет аппаратов химических

Производств на прочность

Практическое руководство

Северск – 2013

УДК 66.023: 593.4

ББК Г35.11я73

С 683

Софронов В.Л., Русаков И.Ю.

С 683 Расчет аппаратов химических производств на прочность: практическое руководство/ Софронов В.Л., Русаков И.Ю. – Северск: СТИ НИЯУ МИФИ, 2013. – 22 с.

В практическом руководстве для студентов приведены порядок выполнения расчетов и задания по расчету на прочность аппаратов, работающих при низких и средних (тонкостенные аппараты) и высоких (толстостенные аппараты) давлениях, а также некоторые справочные величины. Руководство предназначено для студентов всех форм обучения СТИ специальностей 240801 – Машины и аппараты химических производств, 240601 – Химическая технология материалов современной энергетики при выполнении индивидуальных расчетных работ по курсам «Основы конструирования и расчета элементов оборудования отрасли» и «Основы проектирования предприятий химической промышленности».

Одобрено на заседании методического семинара кафедры МАХАП

(протокол № 7 от «03» мая 2012 г.).

Печатается в соответствии с планом выпуска учебно-методической литературы на 2013 г., утвержденным Ученым Советом СТИ НИЯУ МИФИ.

Рег. № 5/12 от 18 мая 2012 г.

Рецензент

д-р техн. наук, профессор СТИ НИЯУ МИФИ

Сваровский А.Я.

Редактор

Р.В. Фирсова

Подписано к печати___ Формат 60х84/32.

Гарнитура Times New Roman. Бумага писчая №2.

Плоская печать. Усл. печ. л. 0, 64. Уч. изд. л. 1, 15.

Тираж 30 экз. Заказ_____

Отпечатано в ИПО СТИ НИЯУ МИФИ

636036, Томская обл., г. Северск,

пр. Коммунистический, 65.

Содержание

Введение

Химическое оборудование предназначено для осуществления в них химических, физических, физико-механических или физико-химических процессов, а также для хранения или перемещения в них различных химических веществ. К ним относятся аппараты колонные, в основном, предназначенные для проведения массообменных процессов; теплообменные, сушильные и прокалочные; сосуды и аппараты емкостные; фильтры, центрифуги, машины для измельчения и классификации и т.д.

Химическое оборудование в зависимости от технологического назначения, агрегатного состояния перерабатываемых веществ, температуры и давления, характера работы во времени (периодический или непрерывный) и т.д. может иметь различную конструкцию или устройство. Однако, все аппараты, наряду с наличием у них своих специфических устройств, как правило, состоят из следующих основных элементов и узлов: цилиндрического, сферического или конического корпуса, состоящего из одной или нескольких обечаек; днища; крышки; штуцеров для подачи и отвода исходных веществ, продуктов переработки и, при необходимости, теплоносителей; люков; опоры; сварных и фланцевых соединений; строповых устройств и устройств для присоединения контрольно-измерительных приборов.

Указанные элементы являются общими для большинства сосудов и аппаратов. Поэтому при проведении практических занятий по курсу «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» и «Основы проектирования предприятий химической промышленности» следует ознакомиться с конструкциями и методиками расчета на прочность основных элементов химических машин, сосудов и аппаратов.

Современные методики прочностного расчета МАХП подразделяют все химическое оборудование на следующие две группы [1 – 9]:

- тонкостенные аппараты – это аппараты, служащие для проведения процессов, протекающих при низких (до 1 МПа) и средних (от 1 до 10 МПа) давлениях;

- толстостенные аппараты – это аппараты, служащие для проведения процессов, протекающих при высоких давлениях (выше 10 МПа).

Методики расчета, рассматриваемые в данной работе, распространяются на элементы сосудов и аппаратов обеих групп, работающих под внутренним избыточным или наружным давлении до 100 МПа (до 1000 кГ/см²) и используемых в атомной, химической, нефтехимической, и в смежных отраслях промышленности.