Компрессор

  • 09 апр. 2012 г.
  • 2560 Слова
Введение
1.1. Влагомаслоотделитель предназначен для тонкой отчистки сжатого газа от паров воды.
1.2. Влагомаслоотделитель представляет собой кованый стальной корпус со съемной крышкой внутри которого крепится фильтрующий стакан.
1.3. Технические характеристики аппарата:
Рабочее давление – 25 Мпа;
Пробное давление – 37,5 Мпа;
Расчетная температура – 293 К;
Рабочая среда– природный газ.
1.4. Расчету на прочность подлежат:
- Корпус – дет. КК 5029.001;
- Крышка - дет. КК 5029.002;
- Крышка - дет. КК 5029.003;
- Штуцер - дет. КК 5029.005;
- Шпилька - дет. КК 5029.008;
- Штуцер - дет. КК 5029.031;
- Штуцер - дет. КК 5029.032.

1. Корпус – дет.КК 5029.001

Дн = 0,219 м
Д = 0,187 м
Д1 = 0,197 м
Н2 = 0,181 м.

2.5. Материал: Поковкабаллона Ст.марки Д ОСТ 14-21-77

σт = 373 Мпа – предел текучести;
σв = 638 Мпа – предел прочности.
σдоп – допускаемое напряжение материала корпуса при расчетной температуре
нормативное допускаемое напряжение:
σдоп = min { σвηв; σтηт }
ηв = 2,4 – коэффициент запаса прочности по пределу прочности;
ηт = 1,5 – коэффициент запаса прочности по пределу текучести.
σдоп = σвηв =6382,4 = 265,8 МПа;
σдоп = σтηт = 3731,5 = 248,7 МПа.
Принимаем
σдоп = 248,7 МПа.

2.6. Определение толщины цилиндрической обечайки
Sp = 0,5 Д1 ( βp - 1 )
ℓnβ = Pσдоп
P = 25 МПа – рабочее давление
βp - коэффициент толстостенности расчетный
Д = 0,185 м – внутренний диаметр аппарата.
ℓn βp = 25248,7 = 0,1005
βp = 1,1057
Sp = 0,5 х 0,188 ( 1,1057-1) = 0,0099 м.
S = Sp + С= 0,0099+ 0,002 = 0,0119 м,
где С = 0,002 – прибавка на коррозию.
Принимаем S = 0,0155 м.

2.7. Определение допускаемого рабочего довления
Рдоп = σдоп х ℓnβ
β= ДВН+2SДВН+2C = 0.188+2х0.01550.188+2х0.002 = 1,1406

ℓnβ = 0,132
Рдоп = 248,7х0,132 = 32,8 МПа

2.8. Определение напряжения при испытаниях
σn = Pиlnβ,
где Pи – давление испытания
Pи = 1,50 х Р [σ][σ]t =1,50х25 = 37,5 МПа

σn = 37,50,132 = 284,1 МПа

При гидроиспытаниях должно выполняться условие
σn < σт1,1

σт1,1 = 3731,1 = 339,1 МПа

284,1 МПа < 339,1 МПа

2.9. Проверка сечения А-А в корпусе на разрыв

Отрывное усилие Ро = (πД2 / 4) х Р = π/4 х 0,1882 х25 = 0,694 МН,
где Д =0,188 м – внутренний диаметр аппарата
площадь сечения
F= π4 ( Дн2 - Д12) = π4 ( 0,2192-0,1972) = 7,19х10-3 м2 ,
где Дн = 0,219 м – наружный диаметр корпуса.
Напряжение в стенке корпуса
σ = Ро F = 0,6947,19х10-3 = 96,5 МПа

σ ≤ σдоп
96,5 < 245,4 МПа

Определение напряжения при испытаниях в сечении А-А
σn = PиF
Pи = πД2 / 4 Pи = π/4 х 0,1872 х37,5 = 1,04 МН
σn = 1,047,19х10-3 = 144,7 МПа

При гидроиспытаниях должно выполняться условие
σn ≤ σт1,1144,7 МПа < 339,1 МПа
Условие прочности выполняется.

2.10. Так как допускаемое напряжение для материала резьбы штуцера ниже, чем для материала корпуса, то расчет длины свинчивания ведется только для штуцера.
σд = σид =σсд = 147 МПа – допускаемое напряжение для стали 20

2.6.1 определение длины для штуцера дет. КК 5029.005 с резьбой М 45х2 из условия прочности резьбы на изгиб ( длявинта)

ℓ' ≥ КР' (do -d1) / d1 tσид,
где К = 0,623 – коэффициент для метрической резьбы.
Р = Рр π4 (do2 – d12) = 25 π4 ( 0,0482 – 0,022) = 0,0374 МН.
do = 0,045 м – наружный диаметр резьбы
d1 = 0,428х10-1 м – внутренний диаметр резьбы

dотв= 0,027 м – диаметр отверстия в штуцере

ℓ' = 0,623х0,0374х(0,045-0,0428)0,0428х0,002х147 = 0,0038 м

2.6.2 Определение длинысвинчивания из условия прочности резьбы на смятие

ℓ' ≥ 1,27 t РI/ (do2 – d12) σсд
ℓ' = 0,27х0,0374х0,002 / (0,0452 – 0,04282 )х147= 0,0037 м.

2.6.3. Определение длины свинчивания из условия прочности резьбы на срез

ℓ' ≥ 0,318 РI/ Кd1τсд
τсд = 0,6 σсд = 0,6х147 = 88,2 МПа
ℓ' = 0,318х0,0374 / 0,623 х0,0428х88,2 = 0,005 м.
Т.к. длина свинчивания должна быть не менее 8 t, т.о.
ℓ' =...
tracking img