3.1. Выбор материала аппаратов.

Прибавки к толщине элементов корпуса на коррозию.

Для изготовления химических аппаратов обычно используют стали различных марок. При выборе материалов корпуса, рубашки, штуцеров следует учитывать их коррозионную стойкость в рабочей среде (табл. 1 приложения).

Следует учитывать и теплостойкость материалов. Для элементов корпусов из сталей предельные рабочие температуры ограничиваются данными, приведенными в табл. 2 приложения. Предельные температуры для приведенных в табл. 1 приложения неметаллических материалов:

полиэтилен t < 75°С, резина t_max = 80-130°С, фторопласт-4 t<260°C, кислотоупорная эмаль .

Для выбранного материала прибавку к расчетной толщине стенки элементов корпуса на коррозию определяют по формуле

(3.1)

где П - скорость проникновения коррозии (табл. 1 приложения), м/год; (15-20 лет); – амортизационный срок (15-20 лет).

Материалы, у которых м, применять не рекомендуется.

3.2. Определение расчетных значений давлений, температур, допускаемых напряжений и модуля упругости применяемых материалов

Расчетное давление принимают, как правило, равное рабочему давлению. Рабочее давление в аппарате – максимальное избыточное давление, возникающее пря нормальном протекании рабочего процесса.

В задании на расчет корпуса указано значение внутреннего газового давления над свободной поверхностью жидкости – избыточное давление и внутреннее избыточное давление в рубашке .

Таким образом, элементы корпуса должны рассчитываться по двум вариантам: от действия внутреннего давления P^(b) а наружного давления P^(н).

Рабочее внутреннее давление для элементов корпуса, находящихся ниже свободной поверхности жидкости, определяют по формуле

(3.2)

где - плотность жидкости, кг/м³; – расстояние от свободной поверхности жидкости до нижней точки рассчитываемого элемента, м.

Гидростатическое давление

при определении расчетного давления должно учитываться в случаях, когда его величина составляет 5% и более рабочего давления.

При расчете аппаратов с рубашкой за расчетное наружное давление Pследует принимать давление, которое может возникнуть при самых неблагоприятных условиях эксплуатации. В связи с возможностью сброса внутреннего давления (опорожнение аппарата)

(3.3)

где Р - гидростатическое давление в рубашке, оно учитывается, если

Если внутри аппарата вакуум, то

где P-.атмосферное давление (P= 0,1 МПа ; P- остаточное давление в аппарате).

Если рубашки нет, то

.

Формула (3.2) соответствует условиям работы корпуса при отключении подачи теплоносителя в рубашку ()

Расчетную температуру стенок корпуса определяют на основании тепловых расчетов и результатов испытаний.

В случае невозможности проведения расчетов и испытаний расчетную температуру принимают равной температуре среды, соприкасающейся со стенкой.

При расчетах следует принять

, (3.4)

где - температура перемешиваемой среды в аппарате,. Допускаемые напряжения материала определяют по формуле:

(3.5)

Нормативное допускаемое напряжение принимают по табл.2 приложения.

При отсутствии нормативных данных для аппаратов, в которых находятся взрыво- и пожароопасные продукты, поправочный коэффициент . Для всех других аппаратов принимают .

Расчетное значение модуля упругости Е в зависимости от температуры определяют по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Стали	Значение Е /103 МПа (Н/мм2) при t, 0С
	20	100	150	200	300	400	500	600	700
Углеродистая	199	191	186	181	171	155	–	–	–
Легированная	200	200	199	197	191	181	168	153	136