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.

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∑.
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