Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
601 Расчетная часть-Расчет горизонтального трехфазного сепаратора CPF-V-2010-1-2-3-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газаID: 175638Дата закачки: 08 Декабря 2016 Продавец: lenya.nakonechnyy.92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Описание: Расчетная часть-Расчет горизонтального трехфазного сепаратора CPF-V-2010-1-2-3-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа Комментарии: 8. Расчеты 8.1 Расчет усилия в сварочном соединении Расчет сварного шва выполнен согласно СНиП II-23-81 п.11.1. Сборочный чертеж переливного лотка показан на 5 листе графической части дипломного проекта. Для сборки лотка необходимо произвести расчет сварного шва, с помощью которого производится крепление уголков к стенкам лотка. Допускаемые напряжения для угловых сварных соединений машиностроительных конструкций, Па: где – допускаемое напряжение основного металла, Па. Для стали 09Г2С = 300 МПа. Допускаемые напряжения для сварного шва по формуле (8.1), Па: Допускаемая нагрузка для сварного соединения рассчитывается по формуле, Н: где l – длина сварного шва, м; – катет сварного шва, м. Допускаемая нагрузка для сварного соединения по формуле (8.2), Н Нагрузка на разрыв сварного шва вычисляется: где S – площадь полки, м2; Рр – рабочее давление. Площадь полки на которое действует давление газожидкостной смеси вычисляется по формуле (8.4): где a – длина полки; b – ширина полки. Найдем площадь полки по формуле (8.4), м2: Нагрузка на разрыв сварного шва по формуле (8.3), Н: Условие выполняется. 8.2 Расчет резьбового соединения Расчет резьбового соединения выполнен по методики Анурьев В.И. Справочник конструктора- машиностроителя в 3-х томах . М.: Машиностроение 2006- Т1 - 912 с., Т2 – 950 с, Т 3 -864 с. Крепление полок к стенкам лотка производиться с помощью резьбового соединения. Данное резьбовое соединение показано на 5 листе графической части дипломного проекта. Рисунок 8.1 – Резьбовое соединение Таблица 8.1 – Параметры резьбы М12 Внутренний диаметр, мм Средний диаметр, мм Диаметр впадины, мм 10,106 10,863 9,853 Расчет производится по формуле (8.5): (8.5) где, - растягивающая сила, Н; - внутренний диаметр резьбы М12, м; n- количество болтов; - допускаемое растяжение материала при растяжении/сжатии, МПа. Для стали 35 при постоянной нагрузке = 190 МПа. Из расчета 8.1 растягивающая сила, действующая на полку: условие выполняется. 8.3 Расчет давление испытания сепаратора Расчетным давлением сосудов служит пробное давление испытания рпр. Первые гидравлические испытания проводят на заводе-изготовителе на рпр. При рабочем давлении сепаратора 0,5 МПа и более р_пр=1,25·р_в·[σ]_20/[σ]_t , (8.6) где, рпр - давление испытания сепаратора, МПа; рв– рабочее давление сепаратора, Па; [σ]_20 - допускаемое напряжение при 20° С, Па; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, Па. р_пр=1,25·(0,6)·〖10〗^6·(350·〖10〗^6)/(300·〖10〗^6 )=0,88 МПа. Пробное давление для аппаратов, работающих при отрицательных температурах, принимают таким же, как и для аппаратов с температурой 20°С. При периодическом освидетельствовании сосудов испытания проводят при таком же давлении, но в рабочем состоянии. Напряжение в стенке при гидравлическом испытании не должно превышать 0,9σ_t, а при пневматическом - 0,8σ_t, где σ_t- предел текучести материала сосуда. 8.4 Прочностные расчеты Расчет по методике Леонтьев С.А., Галиикее Р.М., Фоминых О.В. Расчет технологических установок системы сбора и подготовки. Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. 115 с. Теории прочности, допускаемые напряжения и запасы прочности. При расчете сосудов на прочность применяют следующие теории прочности: 1. Первая теория прочности - наибольших нормальных напряжений, по которой за расчетное принимают наибольшее кольцевое напряжение, определяемое для тонкостенных сосудов по формуле σ_к=(р_в·d_с)/(2·s) , (8.7) где, σ_к - кольцевое напряжение, Па; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dс - средний диаметр сепаратора, м; s - толщина стенки сепаратора, м. Примем допущения, что σ_к=[σ]_t, (8.8) dc=dв+s, (8.8) где, σ_к - наибольшее кольцевое напряжение, Па; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, Па; dс - средний диаметр сепаратора, м; dв- внутренний диаметр сепаратора, м; s - толщина стенки сепаратора, м. Тогда толщина стенки s=(p_в·d_в)/(2·[σ]_t-p_в ), (8.9) где, s - толщина стенки сепаратора, м; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dв - средний диаметр сепаратора, м; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, Па; s=(0,6·〖10〗^6·4,3)/(2·300·〖10〗^6-0,6·〖10〗^6 )=0,01 м. Определим средний диаметр сепаратора по формуле (8.8) dc=4,3 +0,01 =4,31 м. Найдя все величины, можно определить σ_к по формуле (8.7) σ_к=(0,6·〖10〗^6·4,31)/(2·0,01)=258,3 МПа. 2. Вторая-теория наибольших касательных напряжений, по которой за эквивалентное берут разницу между наибольшим и наименьшим напряжениями, то есть σэкв = σ1 – σ3 , (8.10) Для тонкостенных сосудов имеем σ_1=σ_к=(р_в·d_с)/(2·s) , (8.11) σ_3=σ_r=p_в, (8.12) где, σ_к - кольцевое напряжение, Па; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dс - средний диаметр сепаратора, м; s - толщина стенки сепаратора, м. σ_экв=(р_в·(d_в+3·s))/(2·s), (8.13) где, σ_экв - эквивалентное напряжение, МПа; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dв - внутренний диаметр сепаратора, м; s - толщина стенки сепаратора, м. Расчетная формула толщины стенки при σ_экв=[σ]_t имеет вид s=(р_в·d_в)/(2·[σ]_t-3·р_в ), (8.14) где, s - толщина стенки сепаратора, м; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dв - внутренний диаметр сепаратора, м; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, Па. s=(0,6·〖10〗^6·4,3)/(2·300·〖10〗^6-3·0,6·〖10〗^6 )=0,01 м. Найдя все величины, можно определить σ_экв по формуле (8.13) σ_экв=(0,6·〖10〗^6·(4,3+3·0,01))/(2·0,01)=258,9 МПа. 3. Третья — энергетическая теория прочности, по которой σ_экв=√(0,5·[(σ_к-σ_м )^2+(σ_к-σ_r )^2+(σ_м-σ_r )^2 ] ) (8.15) где, σ_экв - эквивалентное напряжение, МПа; σ_к - наибольшее кольцевое напряжение, Па; σ_м- меридиональное (продольное) напряжение, МПа. Расчетная формула толщины стенки s=(р_в·d_в)/(2,3·[σ]_t-р_в ) , (8.16) где, s - толщина стенки сепаратора, м; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dв - внутренний диаметр сепаратора, м; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, Па. s=(0,6·〖10〗^6·4,3)/(2,3·300·〖10〗^6-0,6·〖10〗^6 )=0,009 м. σ_м=("р" _"в" "·" "d" _"в" )/"4·s" , (8.17) где, σ_м - меридиональное (продольное) напряжение, МПа; рв - внутреннее давление в сепараторе, Па; dв - внутренний диаметр сепаратора, м; s - толщина стенки сепаратора, м. σ_м=(0,6·〖10〗^6·4,3)/(4·0,009)=161,25 МПа. Подставив значение σ_ки σ_ми приравнявσ_r к нулю (в сосудах большого диаметра рв<<σ_r), получим σ_экв=√(0,5·[(258,3-161,25)^2+(258,3)^2+(161,25)^2 ] )=226 МПа. Анализ данных расчетов показывает, что наименьшая толщина стенки получается по третьей теории прочности. Для расчета сосудов, работающих при внутреннем давлении, принимают формулы, полученные из первой теории прочности, и компенсируют погрешность расчетных формул введением запаса прочности nт=1,2. Поэтому напряжение при испытании сосуда должно составлять σ≤σ_t/1,2 , (8.18) где, σ - напряжение при испытании сосуда, МПа; [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, МПа. С другой стороны, давление испытания превышает рабочее, а следовательно, и напряжение при испытании превышает допускаемое рабочее [σ]_t в 1,25 раза, то есть σ≤1,25·[σ]_(t ), (8.19) σ≤1,25·300=375 МПа. Для стали σ_t≈0,58·σ_в, (8.20) где, σ_в - предел прочности, МПа. Следовательно [σ]_t≤σ_в/n≈σ_в/2,6 , (8.21) где, [σ]_t - допускаемые напряжения при рабочей температуре, МПа; σ_в - предел прочности, МПа; n – коэффициент запаса. [σ]_t=1087/2,6=418 МПа. Условие прочности сосуда при испытании [σ]_t≥σ, (8.22) 418≥375. То есть, условие соблюдается. 8.5 Расчет гравитационного сепаратора по жидкости Расчет производиться выполнен согласно Тронов В.П. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: «ФЭН», 2002. – 408 с. Произовдительность горизонтального сепаратора по нефти рассчитывается: (8.23) где, Qн – производительность сепаратора по нефти, м3/сут; F – площадь зеркала жидкости, м2; ωг – скорость всплывания пузырьков газа, м/с. Тогда скорость всплывания пузырьков газа рассчитывается: (8.24) Согласно руководству по эксплуатации для сепаратора производительность по нефти до модернизации составляла 24035 м3/сут. Площадь зеркала жидкости рассчитываем по формуле, м2: (8.25) где, Fэл – площадь зеркала жидкости в днище, м2; Fп – площадь зеркала жидкости в обечайке до переливной перегородки. Площадь зеркала в днище равна половине площади эллипса, м2: (8.26) где, a и b – длины полуосей, м. Площадь зеркала жидкости в обечайке до переливной перегородки, м2: (8.27) где, с – длина от сварного шва обечайки и днища до переливной перегородки; d – длина переливной перегородки. Подставляем значения в формулу (8.25): Рассчитываем скорость всплывания пузырьков газа (8.24): После модернизации площадь зеркала жидкости в обечайке до переливной перегородки изменилась за счет переливного лотка. Площадь зеркала жидкости после модернизации, м2: (8.28) где, Fво – площадь верхней образующей переливного лотка, м2; Fпп – площадь переливных полок, 6,324 м2. Площадь верхней образующей переливного лотка найдем, м2: (8.29) где, l – длина верхней образующей стенки лотка, м; bл – ширина лотка, м. Находим площадь зеркала жидкости после модернизации: Теперь находим производительность сепаратора после модернизации по формуле (8.30), м3/сут: (8.30) Подставляем значения: Производительность сепаратора увеличилась на 1,15%. Размер файла: 89,2 Кбайт Фаил: (.rar)
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Расчет горизонтального трехфазного сепаратора CPF-V-2010-1-2-3-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Вход в аккаунт: