Чертежи разработки аппарата с теплообменной рубашкой

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 15 страницах, где описана разработка корпуса аппарата с теплообменной рубашкой.

Аппарат применяется в химической промышленности. Работоспособность таких конструкций зависит от правильности учета динамических нагрузок.

Одно из требований к материалу конструкции – высокая механическая прочность в заданном температурном диапазоне. Также на выбор материала влияет условия эксплуатации. В результате выбран материал – сталь 16ГС.

К расчетным параметрам относятся:

Давление внутри аппарата – 0,2 МПа;
Давление в рубашке – 0,45 МПа;
Допускаемое напряжение для листового проката для стали 16ГС при температуре 80°С и 160°С – 162,5 МПа и 152,8 МПа;
Модуль продольной упругости для обечайки корпуса и для рубашки – 1,93*10⁵МПа и 1,85*10⁵МПа;
Прибавки к расчетным толщинам – по 2 мм к обечайке, днищу корпуса и к крышке, 0,2 мм к рубашке;
Расчетная длина цилиндрической обечайки корпуса – 1,32 м.

Выполнен расчет толщины стенок деталей корпуса и рубашки с определением допустимого давления и условия устойчивости. Данные расчета занесены в таблицу:

№	Название	Значение
1	Толщина цилиндрической обечайки корпуса	12 мм
2	Допускаемое наружное давление	0,61 МПа
3	Допускаемое осевое сжимающее усилие	6,52 МПа
4	Толщина эллиптического днища корпуса аппарата	12 мм
5	Допускаемое наружное давление для днища	1,024 МПа
6	Допускаемое внутреннее давление для эллиптического днища	2,175 МПа
7	Толщина эллиптической крышки	3 мм
8	Допускаемое внутреннее давление для крышки	0,232 МПа
9	Толщина стенки рубашки	3 мм
10	Допускаемое давление внутри аппарата в рабочих условиях	0,218 МПа
11	Допускаемое давление в рубашке при работе аппарата	0,45 МПа

Для укрепления отверстия диаметром 2,8 мм проведен расчет толщины стенок штуцера и накладного кольца.

Рассчитаны конструктивные размеры фланца и нагрузки, действующие на него. Также проведена проверка на герметичность и прочность соединения.

В данной конструкции использовано коническое сопряжение без отбортовки для соединения рубашки с сосудом и проверена несущая способность от совместного действия избыточного давления в рубашке и осевого усилия.

Определены оптимальные размеры корпуса аппарата. Масса аппарата с теплообменной рубашкой составила – 2777,4 кг, а сила тяжести – 27,24 кН.

Далее выполнен расчет опор, поставленных на обечайку корпуса. По определенной из силы тяжести аппарата нагрузке подобрана опора 1-2500 ОСТ 26-665-79. Перечислены геометрические параметры выбранной опоры. Найдено усилие, действующее на одну опорную лапу, и проведена проверка несущей способности обечайки в месте приварки опорной лапы.

Спецификация – 1 лист

В программе: Компас 3D v