Технологический и прочностной расчёт футеровок ёмкостного цилиндрического оборудования

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.

t_H

t_B

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∑.

                                                                        111

                               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

σ_τ^ρ·10⁶ МПа

                                      0,226

                       0

σ_τ^t0· 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

σ_Σ     МПа      0

                                                       0,013

                                   3,09