Проектирование катионного фильтра

 

Расчетный диаметр штуцера определяется [1, с. 218]:

 

где – объемный расход среды, который для обоих штуцеров одинаковый:

 

 – рекомендуемая  скорость среды в штуцере. Принимаем  скорость вводы , а для вывода - , соответственно

 

 

Принимаем стандартные значения

 

 

Наружный диаметр бесшовных  труб .

Действительные скорости жидкости на входе и на выходе:

 

 

 

4. Подбор люков

 

Для обеспечения  загрузки и выгрузки катионита, а так же технического наблюдения и контроля установим в обечайке фильтра два люка-лаза.

Люки представляют собой цилиндрические патрубки диаметром  по 300 мм каждый, со съемной крышкой  на фланцевом соединении. Прочность и герметичность соединения обеспечивают 24 болта М12×1,5. Крышка снабжена направляющим отверстием для облегчения установки.

Расстояние  от стенки аппарата до фасадной поверхности  фланца 125 мм. Для обеспечения прочности врезки расстояние от днища до оси нижнего люка 900 мм, ось верхнего люка располагается на расстоянии 330 мм от верхнего днища.

 

5. Укрепление корпуса

 

1. Эллиптическое днище

 

Проверим  необходимость укрепления отверстий  в эллиптическом днище аппарата под привариваемые к нему два штуцера.

1. Наибольший допустимый диаметр отверстия в днище, не требующий укрепления (без учета наличия привариваемого штуцера), определяем по формуле [2, с.499]:

 

где - толщина стенки, ;

- номинальная расчетная толщина стенки без прибавок,

- прибавка на коррозию, ;

 – внутренний диаметр обечайки .

 

Поскольку внутренние диаметры обоих штуцеров больше , отверстия для них в днище должны быть укреплены.

Производим  расчет укрепления для обоих штуцеров совместно.

2. Номинальную расчетную толщину стенки штуцера, считая коэффициент прочности продольного сварного шва в нем , определяем по формуле:

 

где – внутренний диаметр штуцера, ;

- избыточное давление процесса, – предел прочности материала штуцера, для нержавеющей стали ;

 

3. Длину части штуцера, участвующей в укреплении отверстия, определяем по формуле:

 

Проверим, достаточно ли укрепление отверстия в днище штуцером по условию:

 

Левая часть  условия

 

Правая часть  условия

 

Поскольку правая часть условия больше левой, укрепление отверстия обеспечено, дополнительные конструкции не требуются.

 

2. Цилиндрическая обечайка

 

Проверим необходимость укрепления отверстий в цилиндрической обечайке аппарата под установку люков-лазов.

1. Наибольший допустимый диаметр отверстия в обечайке, не требующий укрепления (без учета наличия привариваемого люка):

 

Поскольку внутренние диаметры обоих люков больше , отверстия для них в обечайке должны быть укреплены.