1. Конструкторско-технологическая часть

1.4 Материальное исполнение конденсатора

Для изготовления конденсатора выбраны следующие материалы (таблица 1.4).

Таблица 1.4 - Таблица материалов

Наименование детали	Материал
	Марка	ГОСТ или ТУ
Обечайка центральная	16ГС	5520 – 79
Обечайка распределительной камеры	ВСт3сп4	14637 - 79
Обечайка концевая	16ГС	5520 – 79
Обичайка крышки кожуха	16ГС	5520 – 79
Днище крышки кожуха	16ГС	5520 – 79
Днище крышки плавающей головки	16ГС	5520 – 79
Днище распределительной камеры	16ГС	5520 - 79
Решетка неподвижная	16ГС	5520 – 79
Решетка подвижная	16ГС	5520 – 79
Полукольцо стяжное	16ГС	5520 – 79
Фланец крышки плавающей головки	16ГС	5520 – 79
Крышка плоская	16ГС	5520 – 79
Патрубки штуцеров распредкамеры	Сталь20	1050 – 74
Патрубки штуцеров кожуха	16ГС	5520 - 79
Шпильки фланцевых соединений	Сталь 35Х	4543-71
Гайки фланцевых соединений	Сталь 35	1050-74
Прокладки	Картон азбестовый в оболочке из АД 1 м	759-89
Корпусные фланцы	Сталь 20	1050-74
Фланцы штуцеров	Сталь 20	1050-74
Трубки трубного пучка	Сталь 20	1050-74

В соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением ПБ 03-576-03 { } указанные в таблице 1.4 материалы допускается применять при следующих рабочих параметрах (таблица 1.5).

Таблица 1.5 – Таблица пределов применения сталей

Наименование	Пределы применения
	Температура, С^0	Давление, Мпа
Сталь листовая 16ГС	От минус 40^0 до 200^0	Не ограничено
Труба сталь 20	От минус 30^0 до 425^0	16
.Сталь листовая ВСт3сп4	От минус 20^0 до 200^0	5(50)
Шпильки фланцевывх соединений	От минус 40^0 до 425^0	16
Гайки фланцевых соединений	От минус 10^0 до 450^0	16
Прокладки	От минус 20^0 до 200^0	25

5. 
   Материальное исполнение насоса
   

Таблица 1.6 – Материалы деталей проточной части центробежных нефтяных насосов

Деталь	Материал	ГОСТ
Корпус насоса, крышка корпуса, внутренний корпус, направляющий аппарат	Сталь 25Л	977-65
Диск прижимной	Сталь 20	1050-74
Уплотнительные кольца и вкладыши щелевых уплотнений	Сталь 40Х	4543-61
Вал	Сталь 40Х	4543-61
Колесо рабочее	Сталь 25Л	977-65
Уплотнительные кольца и втулки щелевых уплотнений и разгрузочный барабан	Сталь 40Х	4543-61

2. Расчет оборудования


2.1 Расчет конденсатора


2.1.1 Расчет толщин стенок обечайки кожуха, распределительной камеры, крышки кожуха по ГОСТ 14249-89
2.1.1.1 Данные для расчета. Внутренний диаметр обечайки кожуха, распред-ой камеры 1200 мм
Внутренний диаметр обечайки крышки кожуха 1200 мм
Давление расчетное в трубном пространстве 1 МПа
Давление расчетное в межтрубном пространстве 2,5 МПа
Расчетная температура в трубном и межтрубном пространстве 100⁰С
Прибавка для компенсации коррозии 2 мм
Прибавка для компенсации минусового допуска 0,8 мм
Прибавка технологическая 1,26 мм
Материал кожуха, крышки кожуха сталь 16ГС
Материал распределительной камеры сталь ВСт3сп4



Рисунок 2.1 – Камера распределительная:
1 – обечайка камеры распределительной
2 – плоская крышка камеры распределительной



Рисунок 2.2 – Кожух конденсатора
1 – обечайка концевая
2 – обечайка центральная
3 – обечайка крышки кожуха

2.1.1.2 Расчет толщины стенки обечайки кожуха

Толщина стенки обечайки кожуха рассчитывается на прочность по следующим формулам:


( 2.1 )
где: ( 2.2 )

где S – исполнительная толщина стенки обечайки кожуха, распределительной камеры, крышки кожуха, мм;

S_Р – расчетная толщина стенки обечайки кожуха, распределительной камеры, крышки кожуха, мм;
С – суммарная прибавка к расчетной толщине стенки:


( 2.3 )

Где С₁ – прибавка для компенсации коррозии, мм;

С₂ – прибавка компенсации минусового допуска, мм

С=2+0,8=2,8 мм.

Р – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;

D – внутренний диаметр обечайки, мм;
[ ] – допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа. Для стали 16ГС при расчетной температуре 100⁰С [ ] = 177 МПа;
- коэффициент прочности продольного сварного шва. При двухсторонней, автоматической сварке и 100% контроле качества сварного шва = 1.


8,53 мм
S = 8,53+2,8=10,33 мм.

Принимаем S = 14 мм по стандарт на листы. Условия применения формулы:

( 2.4 )
0,01 < 0,1

Условие применения формулы выполняется.

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяется по формуле:


( 2.5 )
3,27МПа;

Должно выполняться условие: [P] > P. ( 2.6 )

3,27 МПа > 2,5 МПа.
Условие выполняется.
2.1.1.3 Расчет толщины стенки обечайки распределительной камеры. Толщина стенки обечайки распределительной камеры рассчитывается по формуле 2.1 и по формуле 2.2:

• 
  допускаемое напряжение для стали ВСт3сп4 при расчетной температуре 100⁰С; [ ] = 149 МПа.
  

4,04 мм
6,84мм

Из условия несущей способности обечайки принято S = 14 мм. Формула применима при выполнении условия 2.4:

Условие выполняется.

Допускаемое внутреннее избыточное давление определяется по формуле:


2,9 МПа

Должно выполняться условие: 2,9 МПа > 1,0 МПа

Условие выполняется.
2.1.1.4 Расчет толщины стенки обечайки крышки кожуха. Толщина стенки обечайки крышки кожуха рассчитывается по формуле 2.1 и по формуле 2.2:


9,25 мм
S > 9,25 + 2,8 = 12,05 мм

Принята толщина S = 14 мм. Формула применима при выполнении условия:

Условие выполняется.

2.1.1.5 Расчет толщины стенки эллиптического днища крышки кожуха. Толщина стенки эллиптического днища рассчитывают по формулам:


; ( 2.7 )
где ; ( 2.8 )

где S₁ – исполнительная толщина стенки днища, мм;

S_{1 Р} – расчетная толщина стенки днища, мм;
С – суммарная прибавка, мм:

С = С₁ + С₂ + С₃, ( 2.9 )

где С₃ – прибавка технологическая, мм.

С = 2 + 0,8 + 1,26 =4,06 мм.

R – радиус кривизны в вершине днища, мм. Для стандартного днища с

Н = ;

R = D_ДН = 1300 мм.
9,21 мм,
мм.

Принимаем S = 14 мм по стандарту на листы.

Условие применения формулы:

Условие применения формулы выполняется.

Допускаемое внутреннее избыточное давление:


( 2.10 )
2,69 МПа.

Должно выполняться условие: 2,69 МПа > 1,6 МПа

Условие выполняется.


2.1.2 Расчет толщин стенок трубных решеток
2.1.2.1 Данные для расчета. Наружный диаметр прокладки 1268 мм
Внутренний диаметр прокладки 1210 мм
Давление расчетное в межтрубном пространстве 2,5 МПа
Температура расчетная 100⁰С
Шаг расположения отверстий в решетке 32 мм
Диаметр отверстий в решетке 25,5 мм
Прибавка для компенсации коррозии 2 мм



Рисунок 2.3 – Трубная решетка

2.1.2.1.1 Расчет толщины неподвижной трубной решетки производится по следующей формуле:

( 2.11 )

где S*_p – расчетная и принятая толщина неподвижной и подвижной трубных решеток, мм;

D_сп – средний диаметр уплотнения, мм, определяется по формуле:


( 2.12 )

где D_нар – наружный диаметр уплотнения, мм;

D_внутр – внутренний диаметр уплотнения, мм


мм

Y_р – коэффициент прочности трубной решетки, определяется по формуле:

( 2.13 )

где t_p – шаг расположения отверстий в решетке, мм;

do – диаметр отверстий в решетке, мм.



Получается: 74,48 мм

Принимаем S_р = 75 мм с учетом наплавки ЛО 62-1.

Толщина стенки подвижной трубной решетки принимается равной толщине неподвижной решетки.