Министерство образования и науки Украины
Украинский государственный химико-технологический университет
Кафедра ОТХВ
Технологический и прочностной расчёт футеровок ёмкостного цилиндрического оборудования
Вариант №7
Разработал:
ст. гр. 3-М-48
Львов А.В.
Проверила:
старший преподаватель
Татаурова Т.И.
г. Днепропетровск
2000 г.
Введение.
Напряжённое состояние системы металл-футеровка в футерованных аппаратах оказывает большое влияние на работоспособность всей конструкции в целом.
Вследствие различий физико-механических свойств футеровочных материалов и металла, при наличии внутри аппарата повышенной температуры, давления агрессивной среды, вызывающей набухание футеровочных материалов, в отдельных случаях системы меттал-футеровка могут возникнуть недопустимо большие напряжения, вызывающие разрушение, как футеровки, так и металла.
Современные конструкции футеровок включают в себя, как правило, органический подслой и футеровочные слои на различных вяжущих материалах.
Теплотехнический и прочностной расчёты определяют необходимую толщину футеровочных слоёв для обеспечения допустимой температуры на непроницаемом подслое и устанавливают температуру в отдельных слоях футеровки.
Исходные данные.
| tH
|
tB
|
S1
|
S2
|
S3
|
S4
|
S5
|
S6
|
| °
C |
°
C |
м
|
м
|
м
|
м
|
м
|
м
|
| 21 | 70 | 0,004 | 0,003 | 0,007 | 0,020 | 0,007 | 0,070 |
Теплотехнический расчёт футеровки.
Термическое сопротивление:
м2
·°С/Вт
м2
·°С/Вт
м2
·°С/Вт
м2
·°С/Вт
м2
·°С/Вт
м2
·°С/Вт
Термическое сопротивление тепловосприятию
Термическое сопротивление теплоотдаче
м2
·°С/Вт
Общее термическое сопротивление
Распределение температур по слоям футеровки
Прочностной расчёт футеровки.
Напряжение от гидростатического давления
Напряжение в слоях футеровки
Напряжение от температуры
Напряжение в слоях футеровки
Эпюры напряжений в системе металл-футеровка от действий гидростатического давления и температуры, а также эпюры суммарных напряжений σ∑
.
11
1
1 2 3 4 5 6
t5
t7
=t8
t2
t3
t6
t1
t4
4 3 7 20 7 70
71
6,59 6,59
4,227 4,227
στ
ρ
·106
МПа
0
,
226
0
στ
t
0
· МПа
0
0,039
2,6
2,82 2,95
3,23 3,38 3,38
3,09 3,55
74,09 3,36 3,21
3,21
3,04
1,407
1,627
1,277
1,137
σΣ
МПа
0
0,013
3,09