Установка АВТ-5

 

Рисунок 4 - Расчетная схема укрепленного выреза

 

     Исходные данные:D=2,8м; d=0, 5м; t=175⁰С;p=1,4МПа; S=31мм; c=3мм

 

     Расчетную толщину  стенки штуцера S_1R, м, определяем по формулам:

 

                                   

,                                      (7)

 

                  

,                                 (8)

 

 

где    S_1R – расчетная толщина стенки, м;

         c – общая прибавка к расчетной толщине, с=0,003 м;

         Р – расчетное давление, p=1,4 МПа;

         d – расчетный диаметр штуцера, d=0,5 м;

        [σ] – допускаемое напряжение для материала 16ГС при расчетной                                             температуре 175⁰С, [σ]=151 МПа;

         φ – коэффициент прочности сварного шва, φ=1 ,так как сварка двухсторонняя автоматическая.

 

 

 

 

 

Принимаю S₁ = 6мм

 

 Расчетный диаметр, не требующий дополнительного укрепления при

      избыточной толщины стенки d_1R, м, определяем по формуле

 

                                  

,                                     (9)    

 

       где   В₀ - ширина зоны укрепления, м;

                      с – прибавка на коррозию, с = 0,003м;

                      S_R – расчетная толщина стенки аппарата, S_R = 0,005 м;

                   S – исполнительная толщина стенки аппарата, S = 0,031 м.

 

                                        B₀ =

,                                       (10)       

 

м

 

 

Расчетный диаметр отверстия d_R, м, определяем по формуле

 

     ,                                   (11)          

 

 

Так как  d_R<d_0R дальнейших расчетов не требуется. Наличие укрепляющего кольца можно объяснить тем, что по ранее существовавшим Правилам все отверстия диаметром более 50 мм подлежали укреплению.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет колонны на действие ветровой нагрузки

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – расчетная схема

 

 

        Так как  расчет проверочный,  то для сокращения объема можно  принять  

       методику расчета как аппарата  постоянного сечения. При положительном  условии можно сделать вывод что при переменном диаметре условие прочности будет тем более соблюдено, так как в этом случае ветровой момент меньше. Рассчитываем по наибольшему диаметру.

Исходные данные: D=2,800м; Н=53,9м; t=175⁰С;p=1,4МПа; S=31мм; c=3мм; G=1,2МН.

 

          Изгибающий  ветровой момент M_V, Н×м, определяем по формуле

 

                                                  (12)

                                                 

где  М_V1 – изгибающий момент, не учитывающий площадки, МН×м;

       М_V2 – изгибающий момент с площадками, МН×м.

          Изгибающие моменты М_V1 и М_V2  , МН×м, определяем по формулам:

 

          ,          (13)                                              

                                           ,    (14)                                

 

             Где     р₁, р₂, р_3,р₄,р₅ – ветровые нагрузки, Н;

              р₁, р₂, р₃,р₄,р₅– ветровые нагрузки на площадки, Н.

             Ветровые нагрузки р, Н, определяем по формуле

 

                                    (15)          

 

  где      q – нормативный скоростной напор ветра, q=35×10⁵ МПа;

           H – высота колонны, Н=53,9 м;

             c – приведенный аэродинамический коэффициент, с=0,6;

             D – диаметр колонны, D=2,80 м;

             Β – коэффициент.

 

Определяем период собственных  колебаний Т, с, по формуле

 

,                                    (16)

 

где      G – общий вес колонны, G=122 т;

          E – модуль упругости материала 16ГС при температуре 175⁰С,

          Е= 1,83×10⁵ МПа;

           g – ускорение силы тяжести, g = 9,8 м/с²

           I – момент инерции верхнего, основного металлического сечения относительно центральной оси, мм⁴.

 

     Момент инерции I, мм⁴, определяем по формуле

                                 (17)

 

где     D – наружный диаметр, D =2,80 м;

           s – толщина стенки, s=0,031 м;

           c – прибавка на коррозию, с=0,003 м.

      

 

Равнодействующие  ветровых нагрузок на участки р₁, р₂ и р₃, Н, определяем по формулам:

  ,                                       (18)

 

  ,                                      (19)

 

   (20)

 

,                                               (21)

 

                                     (22)

 

 

где     β – коэффициент  увеличения скоростного напора;

           h₁, h₂, h₃ – высоты зон, h₁=10 м, h₂=10 м, h₃=10м,h₄=10м, h₅=13,9

   Коэффициент увеличения скоростного напора β, определяем по формуле

 

                                                                               (23)

 

где    ξ – коэффициент динамичности, ξ = 1;

         m – коэффициент пульсации, m= 0,33.

 

                                        

 

,

 

 

 

 

Равнодействующие  нагрузки на площадки р₁, Н, определяем по формуле

                                                                 (24)

где    F – площадь вертикальной проекции, F =3,6м²;

         с' –  приведенный аэродинамический коэффициент,  с'=0,21.

 

          

 

 

                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6 Расчет опоры

                Рисунок 6 - расчетная схема

 

 

          Исходные  данные: D=2,800м;M=0,59МH;t=175⁰С;p=1,4МПа;S=31мм;

                                          c=3мм; G=0,569 МН; d=0,5м; p_ПА=0,569×10⁶Н ;  

                                          D₁=3,120м; D₂=2,65м; D_Б=3,0м; S₁=10мм; S₂=25мм;

                                          S₃=25мм; d₂=42мм; d_Б=М36; z_Б=16; b₃=50мм;   

                                          p=1,774×10⁶Н.

                          

          Прочность  сварного шва опоры с корпусом  σ, МПа, определяем по формуле                                                

 

 

 

где      а₁ – показатель прочности сварного шва, а₁=10 мм;

           [σ]₀,[σ]_к – допустимые напряжения для стли16ГС,[σ]₀=[σ]_к=118,8МПа

,

 

,

 

Условие выполнено.

 

Прочность и устойчивость обечайки в сечении  z-z, определяем по формуле

 

                            

                                 (24)                            

 

где    ψ₁ – коэффициент, ψ₁=1,1;

         ψ₂ – коэффициент, ψ₂=0,7;

         ψ₃ – коэффициент, ψ₃=0,01;

         [р] – допускаемое давление, [р]=3,1МПа;

         [М] – допускаемый момент, МН×м.

Допускаемый момент [М], МН*м, определяем по формуле

 

                                                            (25)      

 

где     D – расчетный диаметр, D=2,8 м;

           s – толщина стенки, s=0,01м;

           c – прибавка на коррозию, с=0,003 м;

           [σ] – допускаемое напряжение  для материала 16ГС при температуре

                    175⁰С,  [σ] =151МПа;                                                                                                           

           φ – коэффициент прочности  сварного шва, φ=1, так как сварка 

                  двухсторонняя автоматическая.

 

 

 

 

Условие выполнено.

Нижнее  опорное кольцо

Ширину b₁, м, определяем по формуле

 

                                                      b₁=0,5×(D₁-D₂),                                        (26)      

 

b₁=0,5×(3,120-2,65)=0,235 м

Ширина  b₁ должна удовлетворять условию

         

                                 

,                         (27)

 

где     D_Б –диаметр окружности центров болтов, D_Б=3,0 м;

           [σ]_бет – допускаемое напряжение бетона, [σ]_бет= 8 МПа

 

Принимаем b_1R=0,235 м.

       Ширину b₂ принимаем в соотношении

 

                                                     (28)

где      d_Б – диаметр болта, d_Б=М36

 

 

Принимаю b₂=120мм.

Напряжение сжатия в бетоне σ_бет, МПа, определяем по формуле

 

                                   (29)

 

где      z₁ – коэффициент, z₁=0,7.

Принимаю s₂=0,033.

Внутренний диаметр резьбы шпильки  d_Б, м, определяем по формуле

 

                                   (30)

 

,

 

 

Принимаю  d_Б=М36.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет и выбор строп

Цель расчета – рассчитать и  подобрать стальной канат для  строповки агрегата.

Рисунок 7 – Схема строповки

 

Разрушающая нагрузка, возникающая в канате от веса аппарата S, МН вычисляем по формуле

 

, 

 

где        k – коэффициент неравномерности загрузки стропов, k=1,35 (4.стр.58);

G – вес аппарата, G=0.003 МН;

n – число ветвей стропа, n=4;

α – угол наклона стропа к оси, проходящей через центр тяжести,α=45º.

 

 

Необходимое разрывное усилие вычисляем по формуле

 

, 

 

где     z_р – коэффициент использования, z_р=4.

 

 

 

Для стропов принимаем  стальной канат типа ЛК-РО (6*36*1 о.с.) по ГОСТ 7668-69 диаметром проволоки     мм, с временным сопротивлением разрыву 180 кг*с/мм² и разрывным усилием F₀=  0,004 МН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Организация производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   3.1 Организация работ по  замене тарелок

 

   3.1.1 Выбор оснастки и инструментов  для монтажа и ремонта

 

          При ремонте и монтаже колонных  аппаратов используют различные  инструменты и оснастку. Очистку  колонны и тарелок выполняют  лопатками, скребками, щетками.

Средства, с помощью которых ведут такелажные работы, называются такелажной оснасткой. Они состоят из канатов стальных и пеньковых, цепей, стропов, блоков, полиспастов, якорей.

          Полиспаст состоит из двух блоков, соединенных друг с другом грузовым тросом. Грузовой трос последовательно огибает все ролики блоков; один конец его прикреплен к обойме одного из блоков, а другой (сбегающий) направлен вдоль мачты или подъемной стрелы крана к лебедкам. Верхний блок, прикрепляе-мый к оголовку стрелы, называют неподвижным, нижний блок, к которому крепится поднимаемый груз, — подвижным. Наматывая сбегающую ветвь троса на барабан лебедки, сокращают расстояние между блоками и поднимают груз; при разматывании троса нижний блок под действием собственного веса или веса подвешенного к нему груза опускается.

          При подъеме тяжелого оборудования на большую высоту запасованный в полиспаст канат имеет очень большую длину и может не разместиться на одном барабане лебедки. В таких случаях оба конца каната делают сбегающими, причем каждый канат наматывается на барабан своей лебедки либо поочередно (скорость подъема такая же, как и при одном сбегающем конце), либо одновременно (удвоенная скорость подъема).

          Для запасовки полиспастов, для изготовлении стропов применяют тросы. Трос выбирают в зависимости от назначения и условий работы. Большое значение имеет его гибкость, которая зависит от числа и диаметра проволок в пряди, а также от направления свивки. При одном и том же диаметре троса гибкость его тем больше, чем больше число проволок в пряди.