Расчет предохранительной мембраны — КиберПедия


Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Расчет предохранительной мембраны



Предохранительные мембраны применяются для защиты аппаратов от разрушения при быстром повышении давления. В зависимости от характера разрушения предохранительные мембраны подразделяются на разрывные, ломающиеся, отрывные, срезные, выщелкивающие и специальные устройства. Основными расчетными параметрами предохранительных устройств является площадь проходного сечения сбросного отверстия аппарата и толщина мембраны. Ниже приводится методика расчета предохранительной мембраны разрывного типа для защиты аппарата от разрушения при взрыве горючей смеси паров нефти.

Принимаем максимально допустимое давление в аппарате Р, при котором должна сработать (разрушиться) мембрана, по таблице 13.

 

Таблица 13

Давление в аппарате, разрушающее мембрану

 

Рабочее (избыточное) давление Давление срабатывания
Ррбар(Vсв<30 м3) Ррбар(Vсв≥30 м3) Рбарр<0,17 Рр≥0,17 Р=0,11 Р=0,105 Р=Рр +0,03 Р=1,25 Рр

 

Vсв - свободный объем аппарата, м3; Pбар=0,1 МПа - атмосферное давление.

Определяем максимальную поверхность фронта пламени Fпл для аппарата цилиндрической формы:

при D>H (40)

22,9 м>11,9 м

где D - диаметр аппарата, м;

Н - высота аппарата, м;

Kф - коэффициент искривления фронта пламени;

Kф = 1,5-2 - для аппаратов свободных от каких-либо устройств внутренним пространством и с невозмущенным состоянием среды.

Согласно п.10[8] Pmax = 0,9 МПа и определяем степень повышения давления при взрыве в замкнутом объеме:

, (41)

где Pбар = 0,1 МПа

Определяем максимальный расход паров нефти через сбросное отверстие при взрыве среды в аппарате :

(42)

Определяем относительный перепад давления на сбросном отверстии и режим истечения паров нефти при взрыве среды в аппарате через него после разрушения мембраны:

, (43)

0,952

где P0 - максимальное давление в сбросном трубопроводе, МПа; при сбросе продуктов взрыва в атмосферу P0 = Pбар;

При > 0,528 докритический режим истечения среды из аппарата через сбросное отверстие, 0,952>0,528.

Определяем площадь сбросных отверстий Fk2:

для докритического режима истечения:

, (44)

где φ - коэффициент расхода, для отверстий круглой формы, равный 0,7-0,8; R = 8314,31Дж/(кмоль·К) - универсальная газовая постоянная;

tр - рабочая среда в аппарате до взрыва,°С.

Определяем диаметр сбросных отверстий d:

, (45)

где - число однотипных мембранных устройств на аппарате.

Выбираем тип мембраны (в нашем случае мембрана - разрывная). По таблице 24 приложения[21] с учетом рабочей температуры выбираем материал мембраны (алюминий твёрдый) и находим его механические свойства:



- предел прочности s2 = 150 МПа;

- относительное удлинение d = 0,03-0,04;

- показатель ползучести λ = 0,041/год.

По таблице 20 приложения[21] находим температурный коэффициент Кt = 1,02.

Определяем толщину разрывной мембраны:

, (46)

0,049 м

Определяем срок службы разрывной мембраны, лет:

, (47)

где с - скорость коррозии металла мембраны в рабочей среде, м/год таблица 2[21];

tm - предельно допустимая температура,°С

Результаты расчетов разрывной мембраны:

- свободный объем Vсв = 1000 м3;

Рабочие параметры:

- температура tр = 30°С;

- давление Pp = 0,1 МПа;

- давление срабатывания мембраны P = 0,105 МПа;

- площадь сбросных отверстий Fк = 1,45 м2;

- диаметр мембраны (сбросного отверстия) dy = 0,68 м;

- материал мембраны - алюминий твёрдый;

- толщина металлопроката (фольги) Δф = 0,049 м;

- срок службы мембраны τ = 0,03 года.






Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.008 с.