MB=0,5∙K1∙K2∙qв∙H2∙Дн                                                                       (4.16)

где K1- аэродинамический коэффициент обтекания для цилиндрических аппаратов K1=0,7;

      К2 - динамический коэффициент    К2=1;

     qв - удельная ветровая нагрузка     qв= 103Па;

     Дн - наружный диаметр   Дн=3,8м;

      Н - высота аппарата       Н=10,6м.

Мв=0,5∙0,7∙1∙103∙10,62∙3,8=0,145∙105Н∙м

Изгибающее напряжение в стенке опоры определим по формуле [9, с. 330]:

                                                                                                                   (4.17)

G - максимальная возможная нагрузка на опору от силы тяжести в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний, Н;

Д - внутренний диаметр аппарата   Д=3,6м;

 Мв - ветровой опрокидывающий момент.

G = m∙q                                                                                             (4.18)

man= mо6+ mkp+ mдн=71100 + 13000 + 12800 =96900 кг

mсat= 104000кг

m = 96900 + 104000 = 200900 кг

G = 9,8∙1200900 =1970829 Н

что меньше

σи = 450 • 106 Па - для стали 12 НХ табл. 2.5 [9, с. 25]

Формула [9, с. 333], для проверки толщины стенки на устойчивость:

(4.19)

при

по графику [9, с. 185] К1=1,8; К2=6,7

                                                                                                                    (4.20)

Расчет фундаментных болтов опоры следует производить для пустого аппарата, т.е. наиболее не благоприятный случай для опрокидывания аппарата. Минимальное напряжение смятия фундамента под опорной поверхностью σmin определяется по

формуле [9, с. 332]:

                                                                                                                    (4.21)

G - сила тяжести пустого аппарата, Н;

Д1 - наружный диаметр аппарата, м;

Д2 - внутренний диаметр аппарата, м;

МВ - ветровой опрокидывающий момент, Н·м.

0,71∙105 Па < 0

          Аппарат неустойчив требуется установка фундаментальных болтов.

          Общая условная формула расчёта нагрузки на болты Рδ [9, c.332]:

                                                                               (4.22)

Болты изготавливаются из стали Ст.3 диаметром М48.

Для болтов М48 Fδ = 1355 ∙10-6 м3 табл. 20.7. [9, с.262]

Число болтов z, рассчитываем по формуле [9, с. 332]:

                                                                                                                    (4.23)

η=1, K=1 табл.20.8 [9,  c. 264]

принимаем  z= 8 шт.

4.2.4. Расчет штуцеров реактора и подбор фланцев к ним

Необходимо рассчитать штуцера и подобрать фланцы к ним для исходной смеси, для продуктов реакции, для холодного байпаса, для выгрузки катализатора.

Приведем пример расчета штуцера для подачи исходной смеси. Диаметр штуцера находим из уравнения расхода по формуле [11, с. 16]:

                                                                                                   (4.24)

где V - объемный расход, м3/с;

w - скорость давления среды, м/с.

Принимаем скорость движения парогазовой смеси w=5m/c. Массовые расходы переведем в объемные по формуле:

                                                                                                                    (4.25)

G - массовый расход;

р - плотность смеси (находим по уравнению Менделеева - Клайперона) [11, с. 13]:

                                                                                                                    (4.26)

где М - мольная доля газа, кг/моль;

       Т -температура газовой среды (2500C);

       р - давление в аппарате 5,3 МПа.

                                                                                                (4.27)

где М; - мольная доля i-ro компонента.

Таблица 4 .3

Мольные доли веществ