Исходные данные:

Материал обечайки – сталь 1Х18Н10Т.

σв = 550 МН/м2; σТ = 220 МН/м2 [3].

Проницаемость материала обечайки в среде – 0,03 мм/год (с1 = 1 * 10-3; с2 = 0).

Среда – водный раствор осадительной ванны – жидкость ж = 1295 кг/м3

Рс – вакуум 450 мм. рт. ст.

tс = 600С

Диаметр Д = 2200 мм;

Н = 6000 мм;

Продольный сварной ручной электродуговой шов – стыковой двух сторонний. (ш = 0,95). [3]

Аппарат 2-го эксплуатационного класса 2-й группы (= 1,0). [3]

Расчет:

Эскиз к расчету смотреть рисунок 8.2.

Гидростатическое давление в нижней части обечайки при уровне жидкости в сепараторе Нж = 1 м определяется по формуле [3]:

рж = жg Нж = 1295 * 9,81 * 1 = 12704 Па 0,013 МПа

Расчетное внутреннее давление среды рс = 760 – 450 = 310 мм.рт.ст., или

рс = * 1,013 * 104 = 4,132 * 104 Па

Расчетное давление в сепараторе р = рс + рж = 4,132 * 104 + 1,3*104 = 5,432 * 104 Па

Допускаемое напряжение для стали 1х18Н10Т по пределу прочности [3] из ф. 14.1 и таб. 14.1:

σд = (σв / nв) * =( 550*106 / 2,6) * 1,0 = 211,5 * 106 Н/м2

Допускаемое напряжение для стали 1Х18Н10Т по пределу текучести (ф 14,2) [3]:

σд = (σт / nт) * = 220 * 106 * 1,0 / 1,5 = 146,7 * 106 Н/м2

Второе, как меньшее является расчетным.

Так как (σд/ р) * ш = (146,7 * 106 / 0,05432 * 106 ) * 0,95 = 2565,6150,

то величиной р в знаменателе формулы (15.1) [3] пренебрегаем.

Расчетную толщину стенки обечайки определяем по формуле (15.1)

S´ = (Дв р / 2 σд ш) + с = 2,2 * 0,05432*106 / 2 * 146,7 * 106 * 0,95 = ( 0,4 * 10-3 + с)м;

Прибавку с при с3 = 0,8 * 10-3 м (таб. 2.15) [3] определяем по формуле (15.15) [3]

С = с1 + с2 + с3 = (1+0+0,8) 10-3 = 1,8 * 10-3 м;

S´ = (0,4+1,8)10-3 = 2,2 * 10-3 м, принимаем S = 3 мм.

Проверим напряжение в стенке обечайки при гидравлическом испытании аппарата водой рж = жg Нж = 1000 * 9,81 * 6 = 58860 Па 0,059 МПа. Жидкость - вода. Расчетное давление испытания определяем по формуле (15,25) [3] и таб. (14.5) [3]:

Ри = рг + рж = 10*104 + 5,9*104 = 15,9 * 104 Па 0,16 МПа

Напряжение в стенке обечайки при гидравлическом испытании аппарата определяется по формуле (15,24) [3]:

σ = [Дв + (S – C)] pи / 2(S – C) ш = [ 2,2 + (3 – 1,8) * 10-3] 0,16 / [2(3 – 1,8) * 10-3 * 0,95] = 154,5 МПа, что < σт / 1,2 = 220 / 1,2 = 183,3 МПа