Технологический и прочностной расчёт футеровок ёмкостного цилиндрического оборудования

Министерствообразования и науки Украины
Украинскийгосударственный химико-технологический университетКафедра ОТХВ
Технологическийи прочностной расчёт футеровок ёмкостного цилиндрического оборудования
Вариант №7

Разработал:
ст. гр. 3-М-48
Львов А.В.
Проверила:
старшийпреподаватель
Татаурова Т.И.

г.Днепропетровск
2000 г.
Введение.
Напряжённоесостояние системы металл-футеровка в футерованных аппаратах оказывает большоевлияние на работоспособность всей конструкции в целом.
Вследствиеразличий физико-механических свойств футеровочных материалов и металла, приналичии внутри аппарата повышенной температуры, давления агрессивной среды,вызывающей набухание футеровочных материалов, в отдельных случаях системыметтал-футеровка могут возникнуть недопустимо большие напряжения, вызывающиеразрушение, как футеровки, так и металла.
Современныеконструкции футеровок включают в себя, как правило, органический подслой ифутеровочные слои на различных вяжущих материалах.
Теплотехническийи прочностной расчёты определяют необходимую толщину футеровочных слоёв дляобеспечения допустимой температуры на непроницаемом подслое и устанавливаюттемпературу 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
Теплотехническийрасчёт футеровки.
Термическое сопротивление:
 м2·°С/Вт
 м2·°С/Вт
 м2·°С/Вт
 м2·°С/Вт
 м2·°С/Вт
 м2·°С/Вт
Термическое сопротивлениетепловосприятию

Термическое сопротивлениетеплоотдаче
м2·°С/Вт
Общее термическое сопротивление

Распределение температур послоям футеровки





Прочностной расчёт футеровки.
Напряжение отгидростатического давления



Напряжение в слоях футеровки






Напряжение от температуры






Напряжение в слоях футеровки











Эпюры напряжений в системеметалл-футеровка от действий гидростатического давления и температуры, а такжеэпюры 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


                                                     4,227                     4,227
στρ·106 МПа
                                      0,226
                      
                       0
στt0· 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