Курсовой проект
Тема:Производство карбамида.
Содержание
Введение
1. Свойства карбамида и его техническиехарактеристики
2. Область применения карбамида
3. Патентный поиск
4. Технология производства карбамида
5. Конструкция аппарата
6. Технологический расчет
6.1. Материальный баланс
6.2. Тепловой баланс
7. Механические расчеты
7.1. Выбор конструкционного материалаи допускаемых напряжений
7.2. Расчет толщины стенки корпусаколонны
7.3. Расчет толщины стенкиэллиптического днища корпуса
7.4. Расчет плоской крышки корпуса
7.5. Расчет затвора соединения фланцас плоской крышкой корпуса
7.6. Расчет фланца
7.7. Выбор тарелок. Определениегидравлического сопротивления колонны
7.8. Расчет массы аппарата
7.9. Расчет аппарата на сейсмическуюнагрузку
7.10. Расчет опоры аппарата
Заключение
Список использованных источников
Введение
Минеральные удобрения –источник различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первуюочередь азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы, железа. Все этиэлементы относятся к группе макроэлементов («Макрос» по-гречески – большой),так как они поглощаются растениями в значительных количествах. Кроме того,растениям необходимы другие элементы, хотя и в очень небольших количествах. Ихназывают микроэлементами («Микро» по-гречески – маленький). К микроэлементамотносятся марганец, бор, медь, цинк, молибден, йод, кобальт и некоторые другие.Все элементы в равной степени необходимы растениям. При полном отсутствиилюбого элемента в почве растение не может расти и развиваться нормально. Всеминеральные элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ,образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов – стеблей,листьев, цветков, плодов, клубней – используют минеральные питательные элементыв разных соотношениях.
Целью данного проектаявляется подробное рассмотрение процесса производства минерального удобрения — карбамида,конструирование и расчет колонны синтеза карбамида.
Исходные данные:
Диаметр колонны 2000 мм
Высота колонны 29000 мм
Плотность аммиака 910кг/м3
Плотность углекислоты1,98 кг/м3
Плотность карбамида 900кг/м3
Расход аммиака 6,8·10-3м3/с
Расход углекислоты 2 м3/с
Расход карбамида 3,6·10-3м3/с
1.Свойствапродукта и технические характеристики
/>
Карбамид представляетсобой бесцветные кристаллы легко растворимые в воде, спирте, жидком аммиаке,сернистом ангидриде. Температура плавления 132,7°C, плотность 1,33·103 кг/м3.
Карбамид при нормальныхусловиях пожаро- и взрывобезопасен, не токсичен.
Карбамид упаковывают вклапанные бумажные и полимерные мешки по нормативно-технической документации.Навалом в железнодорожные вагоны типа «хоппер», минераловозы, а также вспециализированные металлические контейнеры. Для розничной торговли продуктупаковывают в полиэтиленовые пакеты, массой не более 3 кг. Хранят в закрытых сухих складских помещениях. Контейнеры с карбамидом и транспортные пакетыдопускается хранить на открытых площадках.
Транспортируют в упакованномвиде и насыпью всеми видами крытого транспорта, кроме воздушного.
Выпускают карбамид двухмарок: А – для использования в химической промышленности и животноводстве, и Б– для использования в сельском хозяйстве.
В нижеследующей таблицекратко представлены технические требования к карбамиду согласно ГОСТ 2081–92.
Техническиехарактеристики карбамида (согласно ГОСТ 2081–92)Технические характеристики Марка А Марка Б I сорт
высший
сорт I сорт II сорт Внешний вид Белые и слабоокрашенные гранулы Массовая доля: Азота в пересчете на сухое вещество, %, не менее 46,2 46,2 46,2 46,2 Биурета, %, не более 1,4 1,4 1,4 1,4 Воды, %, не более метод высушивания 0,3 0,3 0,3 0,3 метод Фишера 0,6 0,5 0,5 0,6 Свободного аммиака, %, не менее 0, 03 Гранулометрический состав, массовая доля гранул размером, %: от 1 до 4 мм, не менее 94 94 94 от 2 до 4 мм, не менее 70 50 менее 1 мм, не более 3 5 5 остаток на сите 6 мм, не более отсутствует Рассыпчатость, %, не менее 100 100 100 Статическая прочность гранул, кгс/гранулу, не менее 0,7 0,5 0,3 Конденсирующая добавка: Карбамидоформальдегидная смола, % 0,2-0,5
2.Областиприменения карбамида
/>
Карбамид является весьмареакционно-способным соединением, образует комплексы со многими соединениями,например с перекисью водорода, которые используются как удобная и безопаснаяформа «сухой» перекиси водорода. Способность мочевины образовывать комплексывключения с алканами используется для депарафинизации нефти.
При нагревании до150—160°C карбамид разлагается с образованием биуретана, аммиака, углекислогогаза и др. продуктов. В водном растворе гидролизуется до CO2 и NH3, чтообуславливает его применения в качестве минерального удобрения. Привзаимодействии с кислотами образует соли. При алкилировании образуютсяалкилмочевины, при взаимодействии со спиртами — уретаны, при ацилировании —уреиды (N-ацилмочевины). Последняя реакция широко применяется в синтезегетероциклических соединений, например, пиримидинов. Карбамид легкоконденсируется с формальдегидом, что обуславливает широкое его применение впроизводстве смол.
Химические свойствакарбамида обуславливают широкое его применение в химической промышленности всинтезе карбамидо-альдегидных (в первую очередь карбамидо-формальдегидных)смол, широко использующихся в качестве адгезивов, в производстведревесно-волокничтых плит (ДВП) и мебельном производстве. Производные мочевины- эффективные гербициды.
Часть производимогокарбамида используется для производства меламина. Значительно меньшая доляиспользуется для нужд фармацевтической промышленности.
По своей природе карбамид- это минеральное удобрение, которое используется на всех видах почв под любыекультуры. Такая форма удобрений обеспечивает значительную прибавку урожаясельскохозяйтсвенных культур. Выпускается он в этом качестве в устойчивом кслеживанию гранулированном виде. По сравнению с другими азотными удобрениямикарбамид содержит наибольшее количество азота (46,2%), что в основном иопределяет экономическую целесообразность его использования в качествеудобрения для многих сельскохозяйственных культур на любых почвах.
В рубце жвачных животныхобитают микроорганизмы, способные использовать мочевину для биосинтеза белка,поэтому её добавляют в корма как заменитель белка.
В медицинской практикемочевину чистую используют как дегидратационное средство для предупреждения иуменьшения отёка мозга.
Интересные направленияприменения карбамида связаны с использованием его для очистки выбросов ТЭЦ имусоросжигательных установок, где в качестве восстановителя оксидов азотаиспользуются продукты термического разложения карбамида. Причем карбамид можетприменяться как в твердом виде, так и в виде водного раствора. Сегодня даннаятехнология уже внедряется на мусоросжигательных заводах.
Еще одним перспективнымнаправлением использования карбамида является производство продукта AdBlue –32,5%-го раствора карбамида, используемого для обработки выхлопных газовдизельных двигателей. Применение данного раствора позволяет добитьсясоответствия состава выхлопных выбросов нормам Euro-4 и Euro-5. В этом случаеболее предпочтительным является применение приллированного карбамида ввиду егофизических свойств.
3. Патентный поиск
3.1 Определениепредмета поиска
Этот этап является однойиз наиболее ответственных работ при подготовке к патентным исследованиям. Припоиске по источникам патентной информации оно обычно сводится к его конкретизациии приближению формулировки предмета поиска к наименованию рубрики МКИ, НКИ.Затруднение иногда вызывает определение предмета поиска в новой области науки итехники.
Для данного исследованияпредметом поиска являются устройства проведения синтеза карбамида, а такжеразличные конструктивные решения этого устройства.
Из представленной вышеинформации, можно сделать вывод, что для своего проекта рациональнее выбратьконструирование колонны синтеза аммиака.
3.2 Определениеглубины поиска информации
Глубина поиска информациизависит от предмета поиска и источников информации, по которым будетпроводиться поиск. Так, если предметом поиска является изобретение, глубинапоиска может составлять 10-15 лет. Отраслевую периодику, используемую, вчастности, для определения уровня техники в исследуемой области, достаточнопросматривать на глубину до 5 лет (без учета прогноза технического уровня).
В данной работе глубинапоиска в учебных целях составит 15 лет.
3.3 Выбор источниковинформации
Научно-технический порталwww.ntpo.com www.energo-info.ru Роспатент www.fips.ru;
3.4 Определениеклассификационных рубрик
Поиск производиться помеждународной классификации изобретений.
Колонны синтезакарбамида.
3.5 Патентнаядокументация, отобранная для последующего анализа
№
Страна выдачи, вид и
номер охранного
документа,
классификационный индекс Заявитель с указанием страны, номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации Сущность заявленного технического решения и цели его создания.(по описанию изобретения или опубликованной заявки 1
RU
2300416
Иванов Юрий Анисимович (RU),
Кожевников Анатолий Осипович (RU)
Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью «АГРОХИМРАЗВИТИЕ» (RU)
15.12.2004
Дата публикации 10.06.2007
Способ />/>синтеза карбамида из аммиака и углекислоты в колонне />/>синтеза с газожидкостным рециклом, при котором поток водного раствора углеаммонийных солей (УАС) из зоны дистилляции направляют сверху или снизу в середину колонны />/>синтеза, содержащую вертикальный цилиндрический корпус, размещенную на внутренней поверхности футеровку из коррозионно-стойкого материала, смеситель и штуцеры ввода и вывода реагентов и имеющую расположенный внутри перфорированный трубопровод, отверстия которого размещены попарно по периметру трубопровода на уровне середины колонны под углом 20-60°С к центральной оси колонны. Технический результат заключается в интенсификации контактирования вводимых компонентов, увеличении службы слоя футеровки колонны и повышении конверсии за счет удаления избытка воды, образующегося в процессе />/>/>/>синтеза. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
/> 2
RU
2173212
Автор(ы):
Зуев А.А.,
Воробьев В.С.,
Воробьев Ф.П.,
Андросов Д.И.,
Глашкин А.И.,
Ершов А.К. Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество Новомосковская акционерная компания «Азот»15.02.2001 Дата публикации 10.09.2001
Изобретение относится к аппаратурному оформлению проведения процессов в газожидкостной среде и может быть использовано для синтеза карбамида из аммиака и диоксида углерода при повышенных температурах и давлениях. Сущность изобретения заключается в том, что в колонне синтеза карбамида, содержащей вертикальный цилиндрический корпус, размещенную на внутренней поверхности футеровку из коррозионно-стойкого материала, массообразное устройство и штуцеры ввода и вывода реагентов, массообменное устройство выполнено в виде соединенных последовательно сопла, приемной и смешивающей камер, диффузора, установленных на штуцере ввода реагентов и заключенных в перфорированный кожух. В оптимальной степени результат достигается при соблюдении следующих условий: перфорированный кожух выполнен в виде опрокинутого цилиндрического стакана; перфорированный кожух соединен с корпусом фиксаторами. Техническим результатом изобретения является повышение производительнсоти колонны синтеза карбамида, увеличение степени конверсии двуокиси углерода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
/> 3
RU
2356616
Автор(ы):
ФИЛИППИ Эрманно (CH),
РИЦЦИ Энрико (IT),
ТАРОЦЦО Мирко (CH) Патентообладатель(и):
МЕТАНОЛ КАСАЛЕ С.А. (CH)
10.12.2007
Дата публикации 27.05.2009
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для />/>получения мочевины при высоком давлении. Псевдоизотермический химический реактор имеет множество коробчатых теплообменников, по существу плоской прямоугольной формы. Теплообменники изготовлены из двух уложенных с зазором друг на друга и соединенных по периметру металлических листов, образующих внутреннюю полость, через которую в определенном направлении пропускается текучий теплоноситель. Между металлическими листами во внутренней полости теплообменника расположены промежуточные элементы, предотвращающие сплющивание или выпучивание металлических листов. Промежуточные элементы изготовлены в виде металлической сетки, вытянутой металлической пластины или решетки и приварены к листам теплообменника в заранее выбранных точках. Реактор выдерживает без деформации и коробления высокую разность давлений между зоной реакции и внутренней полостью теплообменника. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
/> 4
RU
2142334
Заявитель(и):
Уреа Касале С.А. (CH) Автор(ы):
Федерико Царди (CH),
Паоло Сильва (IT) Патентообладатель(и):
Уреа Касале С.А. (CH)
15.02.1995 Дата публикации 10.12.1999
Изобретение относится к реактору для двухфазных реакций, в частности для синтеза />/>мочевины при высоких давлении и температуре, а также к способу его модернизации. В />/>реакторе происходит параллельное истечение газообразной фазы и жидкой фазы. Реактор включает практически цилиндрический вертикальный внешний корпус (2), в котором имеется множество установленных с интервалом друг над другом горизонтальных ситчатых тарелок (6а — 6е) и по меньшей мере одно отверстие (12а — 12е) для потока жидкости, размер которого определяется размером каждой из ситчатых тарелок. Отверстия (12а — 12е) для потока жидкости предпочтительно взаимно смещены для создания таким образом в реакторе предпочтительной по существу, зигзагообразной траектории потока жидкой фазы. Техническим результатом изобретения является 3%-ный прирост выхода продукта, который следует рассматривать как значительное улучшение, поскольку при синтезе мочевины такой прирост позволяет уменьшить количество возвращаемых в />/>реактор непрореагировавших продуктов приблизительно на 7-9% в сравнении с обычным для известного уровня техники, что позволяет значительно повысить производительность синтезного />/>реактора и снизить энергетические затраты установки для />/>получения />/>мочевины. 6 с. и 25 з.п. ф-лы, 9 ил.
/> 5
RU
2042424
Заявитель(и):
Уриа Казале С.А. (CH) Автор(ы):
Джорджио Пагани[IT] Патентообладатель(и):
Уриа Казале С.А. (CH)
25.11.1991 Дата публикации 27.08.1995
Изобретение относится к конструкции реактора для синтеза мочевины. Реактор содержит кожух, внутри которого с зазором установлена рубашка, закрытая сверху и открытая снизу. Патрубок для подачи аммиака расположен в верхней части кожуха вблизи места сварки его с куполообразной частью. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.
В качестве прототипасвоей конструкции выбираем патент RU 2142334. Ниже представлено описание колоннысинтеза карбамида, которая наиболее близка к создаваемой конструкции.
4.Технологияпроизводства
Синтез карбамида изаммиака и двуокиси углерода протекает по суммарной реакции
2NH3 + CO2→ CO(NH2)2 + Н2О
и состоит из стадииобразования карбамата аммония:
2NH3 + СО2→ NH4–COO–NH2
и дегидратации карбаматааммония:
NH4–COO–NH2→ CO(NH2)2 + Н2O
Согласно технологическойсхеме, рассмотренной в данном курсовом проекте, газообразный CO2 сжимаетсяв четырехступенчатом компрессоре 1 от 1 до 200 атм. при 35°C, а оттуда подается в смеситель 4. В смеситель также под давлением 200 атм. подается жидкийаммиак, а плунжерным насосом 14 – раствор УАС, в виде которого возвращаются вцикл не превращенные в карбамид NH3 и CO2. В смесителеобразуется карбомат аммония при давлении 200атм. и температуре 175 °C. Из смесителя реакционная смесь поступает в колонну синтеза 5, в которой при 200 °C и 280 атм. протекает образование карбамида.
Образовавшийся в колоннесинтеза плав, содержащий 30-31% карбамида, 21-22% карбамата аммония, 33-34%избыточного аммиака, 14-16% воды направляются на двухступенчатую дистилляцию.Агрегат дистилляции каждой ступени состоит из трех аппаратов: ректификационнойколонны, подогревателя и сепаратора.
Плав карбамида, выходящийиз колонны синтеза 5, дросселируется от 200 до 20 атм. и поступает в ректификационнуюколонну 7 агрегата дистилляции первой ступени. Здесь происходит выделение вгазовую фазу избыточного аммиака. Затем в подогревателе 8 температура плаваповышается до 165 °C. При этом почти полностью выделяется избыточный аммиак иразлагается большая часть карбамата аммония. Образовавшаяся парожидкостнаясмесь разделяется в сепараторе 9. Газовая фаза из него возвращается в ректификационнуюколонну 7, а жидкая фаза дросселируется до 3 атм. и направляется на дистилляциювторой ступени.
Газовая фаза изректификационной колонны 7, содержащая 76% NH3, 21-22% CO2и около 3% воды, направляется в промывную колонну 6. Здесь NH3 и CO2поглощаются аммиачной водой с образованием раствора аммонийных солей, агазообразный аммиак очищается от двуокиси углерода и направляется в конденсаторпервой ступени 13, где конденсируется и возвращается через танк 2 в цикл.
Жидкая фаза,представляющая собой концентрированный раствор аммонийных солей, с температурой 100 °C плунжерным насосом 14 подается под давлением 200 атм. в смеситель 4.
Раствор, поступающий надистилляцию второй ступени содержит 60-61% карбамида, 4-5% карбамата аммония,6-7% избыточного аммиака и 29-30% воды. Дистилляция второй ступени протекаеттакже, как и в первой, т. е. вначале раствор проходит через ректификационнуюколонну 10, а затем в подогревателе 11 нагревается до 145 °C и поступает в сепаратор 12, где происходит разделение газообразной и жидкой фаз. Во второйступени дистилляции происходит окончательное разложение карбамата аммония изавершается отгонка аммиака и двуокиси углерода.
Остающийся раствор,содержащий 70-72% карбамида, из сепаратора 12 дросселируется и поступает ввакуум-испаритель 15, в котором при остаточном давлении 300 мм. рт. ст. происходит его концентрация до 74-76% за счет самоиспарения. Далее этот раствор черезсборник 16 и маслоотделитель 17 направляется на переработку в готовый продукт.
Газовая фаза изректификационной колонны 19, содержащая 55-56% NH3, 24-25% CO2и 20-21% воды, направляется в конденсатор второй ступени 19 для конденсацииводяных паров. Образовавшийся здесь слабый раствор УАС через напорный бак 20центробежным насосом 21 подается в промывную колонну 6. Газовая фаза изконденсатора 19 и другие отходящие газы, содержащие NH3 и CO2,направляются в абсорбер 22, в котором NH3 и CO2 при 40 °C поглощаются раствором аммонийных солей, циркулирующим через холодильник 25.
Образовавшийся вабсорбере 22 раствор УАС подогревается в теплообменнике 26 до 95 °C и подается в десорбер 24. Здесь при 3 атм. и 135 °C с помощью острого пара происходит полное разложение аммонийных солей на NH3 и CO2. Газообразные NH3и CO2 вместе с водяными парами направляются в конденсатор второйступени, а оставшаяся вода удаляется в канализацию.
Колонна синтеза 5размещена на открытой площадке, остальное оборудование – в здании.
/>
Рисунок1 –технологическая схема производства карбамида
Полученный растворкарбамида последовательно упаривают в выпарных аппаратах первой и второйступени 27 и 28 соответственно при температуре 120–125°С и давлении 30–40 кПа и130–140°С и давлении около 3–5 кПа. Полученный плав карбамида концентрацией99,7–99,8 масс. % поступает в грануляционную башню 31 и распыляется в ней. Образующиесямелкие частицы при падении вниз охлаждаются в полом объеме башни потокомвоздуха, идущим снизу вверх, и превращаются в гранулы. В нижнюю часть башнизасасывается атмосферный воздух, и подается воздух из аппарата для охлаждениягранул «КС» 33. Образовавшиеся гранулы нитрата аммония из нижней части башнипоступают на транспортер 32 и в аппарат кипящего слоя 33 для охлаждения гранул,в который через подогреватель 34 подается сухой воздух. Из аппарата 33 готовыйпродукт направляется на упаковку.
Товарный карбамид в видегранул размером 1–4 мм применяют в сельском хозяйстве. Кристаллический карбамидполучают в кристаллизаторах.
На современных установкахпоток воздуха из грануляционных башен
промывается для удалениямелких частиц карбамида и затем выбрасывается в атмосферу.
/>
Рисунок2 –технологическая схема производства карбамида
5.Конструкция аппарата
Конструкцияаппарата приведена на рисунке
/>
1-корпус;2- крышка плоская; 3-днище эллиптическое; 4-опора; 5-тарелки ситчатые; 6-термопара
Рисунок3– колонна синтеза карбамида.
6.Технологические расчеты6.1 Материальный баланс
CO2 + 2 NH3 = NH2COOONH4 + 38ккал (1)
NH2COOONH4 = H2O + NH2CONH2 (2)
1.Теоретический расходаммиака и двуокиси углерода на 1 т 100% — ой мочевины
m(NH3) = n ∙MNH3∙m(CONH2)2/MCO(NH2)2 [1 c.244]
где MNH3 — молярная масса аммиака MNH3 = 17 кг/кмоль
m(CONH2)2– масса карбамида m(CONH2)2 = 1000кг
n – стехиометрическийкоэффициент n = 2
MCO(NH2)2–молярная масса карбамида, MCO(NH2)2 = 60кг/кмоль
m(NH3)=2 ∙17 ∙1000/60 = 566,67 кг
m(CO2)= MCO2 ∙m(CONH2)2/MCO(NH2)2[1 c.244]
где ΜCO2– молярная масса углекислого газа, ΜCO2 = 44 кг/кмоль.
Следовательно
m(СО2) = 44 ∙1000/60= 733,33 кг
2. Расход на 1 т. 98% — ой мочевины
m(NH3) = 2 ∙17∙1000∙0,98/60 = 555,34 кг
m(CO2) = 44 ∙1000∙0,98/60= 718,66 кг
3. В колонне синтеза сучетом потерь на 1 т. готовой продукции должно получиться мочевины
980∙1,15 = 1127 кг.
На образование этогоколичества мочевины необходимо
m1(NH3)= m(NH3) ∙1,15 = 555,34∙1,15 = 638,64 кг
m1(CO2)= m(CO2) ∙1,15 = 718,66∙1,15 = 826,46 кг
4. Практический расходаммиака и углекислоты на 1 т. мочевины (без учета примесей в аммиаке и двуокисиуглерода)
m2(NH3)= m(NH3) ∙1,15∙n∙100/MCO(NH2)2 = 555,34∙1,15∙2∙100/60= 2128,8 кг
m2(CO2)= m(CO2) ∙1,15∙100/MCO(NH2)2 = 718, 66∙1,15∙100/60= 1377,43 кг
5. В колонне образуется карбамата аммония
m(NH2COOONH4)= m2(CO2) ∙ MNH2COOONH4/ MCO2[1 c.244]
где MNH2COOONH4– молярная масса карбамата аммония
MNH2COOONH4 =78 кг/моль
m(NH2COOONH4)= 1377,43 ∙78/44 = 2441,8 кг
6. На образованиекарбамата расходуется аммиака
m3(NH3) = m(NH2COOONH4) ∙ n ∙MNH3/ MNH2COOONH4[1 c.245]
m3(NH3)= 2441,8 ∙2 ∙17/78 = 1064,37 кг
Остаетсянепрореагировавшего аммиака
m2(NH3) — m3(NH3)= 2128,8 – 1064,4 = 1064,4 кг
7. Образуется мочевины изкарбамата аммония
m(CONH2)2= m(NH2COOONH4) ∙ MCO(NH2)2/ MNH2COOONH4∙MCO(NH2)2/100
m(CONH2)2= 2441,8∙60∙60/78∙100 = 1127 кг
Остаетсянепрориагировавшего карбамата аммония
m1(NH2COOONH4)= m(NH2COOONH4) ∙ (100- MCO(NH2)2/100)[1 c.245]
m1(NH2COOONH4)= 2441,8 ∙ (100-60/100) = 976,74 кг
8. При превращениикарбамата аммония в мочевину по реакции (2) выделится вода
m(H2О) = m(NH2COOONH4)∙(МH2О/MNH2COOONH4) ∙(MCO(NH2)2/100)[1 c.245]
m(H2О) =2441,8 ∙18/78 ∙600/100 = 388,09 кгПриход Расход кг/т кг/ч кг/т кг/ч Аммиак 2128 22167,4 Мочевина 1127 11740 Углекислота 1377,43 14348,7
Карбамат
аммония 976,74 10174,7 Вода 338,09 3521,88 Аммиак избыточный 1064,4 11087,85 3506,23 36516,1 3506,23 36524,4
9. Выделившаяся в колонневода взаимодействует с избыточным аммиаком с образованием гидрата аммония вколичестве:
m(NH4OH) = m(H2О) ·MNH4OH/ МH2О [1 c.245]
m(NH4OH) =338,09 ·35/18 = 657,4 кг
10. На образованиегидрата аммония затрачивается аммиака:
m4(NH3)= m(NH4OH) ·МNH3/ MNH4OH [1 c.245]
m4(NH3) =657,4 ·17/35 = 319,31 кг
Остается избыточногоаммиака:
mизб(NH3) = m3(NH3)- m4(NH3) [1 c.245]
mизб(NH3)= 1064,4 – 319,31 = 745,09 кг6.2 Тепловой баланс
1.Приход тепла
1.1 Тепло, поступающее сСО2:
Q1 = m2(CO2)·C(CO2)·T[1 c.249]
где C(CO2) – теплоемкостьСО2 при Т
C(CO2) = 0,208ккал/кг ·град; Т = 35°С
Q1 = 1377,4·0,208 ·35 = 10080 ккал
1.2 Тепло, поступающее сжидким аммиаком:
Q2 = m2(NH3)·С(NH3) ·Т [1 c.249]
где С(NH3) – теплоемкостьNH3 при Т
С(NH3) = 1,054ккал/кг ·град; Т = 25 °С
Q2 = 2128,8·1,054 ·25 = 56093,9 ккал
1.3 Тепло образованиякарбамата аммония:
Q3= m1(NH2COOONH4)/ MNH2COOONH4 ·(q1– q2) [1 c.249]
где q1 –теплота образования твердого карбамата аммония из газообразных NH3 иCO2
q1 = 38000ккал/кг ·моль
q2 – теплотаплавления карбамата
q2 =18 500 ккал/кг ·моль
Q3 = 2441,8/78·(38000 – 18500) = 610450 ккал
1.4 Тепло образованиягидрата аммония
Q4 = m(NH4OH)/MNH4OH ·q3 [1 c.249]
где q3 –теплота образования гидрата аммония
q3 = 2538ккал/кг ·моль
Q4 = 657,4/35·2538 = 47671 ккал
1.5Суммарный приход тепла
Qпр = Q1+Q2+ Q3+ Q4 [1 c.249]
Qпр = 108 00+56093,9+610450+47671= 754295 ккал
2. Расход тепла
2.1 На образованиемочевины:
Q1= m(CONH2)2/ MCO(NH2)2 · q4[1 c.250]
где q4 –теплота образования мочевины
q4 = 4400ккал/кг ·моль
Q1 = 1127/60·4400 = 74300 ккал
2.2 На подогрев образующегосякарбамата аммония:
Q2 = m1(NH2COOONH4)· С(NH2COOONH4) ·(Тк — Тсм) [1 c.250]
где С(NH2COOONH4)– теплоемкость карбамата аммония
С(NH2COOONH4)= 0,466 ккал/кг ·град
Тк = 200 °С;Тсм = 170 °С
Q2 = 2441,8·0,466 ·(200-170) = 34136,4 ккал
2.3 На подогревизбыточного аммиака:
Q3 = mизб(NH3)· C(NH3) ·(Тк — Тсм) [1 c.250]
где mизб(NH3)– избыточная масса аммиака
mизб(NH3)= 745,09 кг
C(NH3) –теплоемкость аммиака
C(NH3) = 0,54ккал/кг ·град
Q3 = 745,09·0,54 ·(200 — 170) = 12070,1 ккал
2.4 На подогрев гидратааммония
Q4 = m(NH4OH)·(Тк — Тсм) [1 c.250]
Q4 = 657,4·(200-170) = 19722 ккал
2.5 На подогрев аммиакаот 25 °С до 132,9 °С
Q5 = m2(NH3)· С(NH3) ·(Т* — Т) [1 c.250]
где Т* — температураобразования карбамата аммония
Т* = 132,9 °С
Т = 25 °С
Q5 = 2128,8·1,054 ·(132,9 — 25) = 242101,18 ккал
2.6 На подогрев двуокисиуглерода от 35 °С до 132,9 °С
Q6= m2(CO2) · C(CO2) ·(Т* — Т) [1 c.250]
где Т = 35°С
Q6 =1377,43·0,208·(132,9 — 35) = 28700 ккал
2.7 Тепло, уходящее сплавом при температуре tx
Q7 = mпр·Ср·tx [1 c.251]
Ср = 0,322·0,321+0,2785 ·0,466+0,0965 ·1+0,303 ·0,54 = 0,493 ккал/кг·град
Q7 = 1727·tx
2.8 Суммарный расходтепла
Qрасх = Q1+Q2+ Q3 +Q4+ Q5+ Q6 +Q7[1 c.251]
Qрасх = 74300+34136,4+12070,1+19722+242101,18+28700+1727·tx
Qпр = Qрасх
780501 = 411020,7+ 1727·tx
tx = 199°С,что совпадает с принятой температурой 200°С
7. Механическиерасчеты7.1 Выбор конструкционного материала идопускаемые напряжения
Расчетное давление Р = 28МПа.
Расчетная температураравна температуре внутри аппарата t = 200 °С.
В качестве основногоконструкционного материала выбираем сталь 12ХГНМ [2 c.120], толщина листа 4 мм, для которой при 200 °С:
σв = 666 МПа, σт= 468 МПа [2c.120].
Нормативное допускаемоенапряжение:
σ* = min(σв/nв; σт/nт) [2 c.120]
nв = 2,6; nт = 1,5 – коэффициенты запаса прочности
σ* = min(666/2,6 = 256 МПа; 468/1,5=312 МПа) = 256 МПа
Допускаемое напряжение:
[σ] = ησ* = 1,0·256 = 256 МПа
η = 1,0 – поправочный коэффициентучитывающий условия эксплуатации.
Поправка на коррозию
С = ПТа =0,0001·10= 0,001 м
где П = 0,0001 м/год –скорость коррозии
Та = 10 – срокслужбы аппарата
Давление гидравлическихиспытаний
Рги = 1,25Р[σ]20/[σ]250 = 1,25·28·283/256 =39 МПа
Принимаем Рги =39 МПа
При 20 °С: σв = 736 МПа, σт= 540 МПа [1c.120].
σ* = min(736/2,6 = 283 МПа; 540/1,5=360 МПа) = 283 МПа
Допускаемое напряжение:
[σ] = ησ* = 1,0·283 = 283 МПа7.2 Расчет толщины стенки корпусааппарата
/>
Рисунок4 – расчетнаясхема колонны
Расчетный коэффициенттолстостенности [3 с.3]:
lnβ = pp/[σ]φ = 28/(256·1) = 0,1 → β = 1,105
φ = 1 – коэффициент прочности сварногошва
Расчетная толщина стенки[3 с.3]:
sр = 0,5D(β – 1) = 0,5·2(1,105 – 1) = 0,105 м
Исполнительная толщинаобечайки:
s > sp + C = 0,315 + 0,001 = 0,106
При гидравлическихиспытаниях
lnβ = pp/[σ]φ = 39/(256·1) = 0,15 → β = 1,162
sр = 0,5D(β – 1) = 0,5·2(1,162 – 1) = 0,162 м
s > sp + C = 0,461 + 0,001 = 0,163 м
Принимаем по ГОСТ19903–74 s =180 мм.
Тогда коэффициенттолстостенности:
β = (D+2s)/(D+2C) = (2,0+2·0,18)/(2,0+ 2·0,001) = 1,179
Допускаемое рабочеедавление [3 с.3]:
[p] = [σ]φlnβ = 256·1,0·ln1,179 =42,24 МПа
Условие р
Принимаем толщинувнутренней обечайки 20 мм. 7.3 Расчет толщины стенки эллиптическогоднища корпуса
Внутренняя высота эллиптическойчасти днища:
Нд = 0,25D = 0,25·2,0 = 0,5 м
Расчетная толщинаэллиптического днища [3с.5]:
sд.р = />
φ = 1,0 –коэффициент прочности сварных соединений
sд.р = 28·2.0·2,0/[(4·256·1,0 – 70)2·0,5]= 0,113 м
Исполнительная толщинаднища
sд = sд.р + С = 0,113 + 0,001 = 0,114 м
Принимаем sд.= 0,12 м
Рабочее допускаемоедавление [3 с.6]:
[p] = />
=4·256·1,0/[2,0·2,0/2·0,5(0,12-0,001) + 1] = 30 МПа
Условие р
Фактический коэффициенттолстостенности
β = (D+2s)/(D+2C) = (2,0+2·0,12)/(2,0+ 2·0,001) = 1,12
Высота отбортовки днища [3с.6]
ho > 0,5D(β – 1) =0,5·2,0(1,12 – 1) = 0,12 м
Принимаем ho = 0,12 м
/>
Рисунок5 – Днищеэллиптическое7.4 Расчет толщины стенки плоской крышкикорпуса
Толщину плоской крышкиопределяют по следующей формуле [4 с.132]:
/>
где Dа –наружный диаметр крышки;
Dб – диаметрокружности центров шпилек;
dош – диаметротверстия под крепежную шпильку;
F – расчетное усилие;
(Расчет данных величинсм. в следующем пункте).
Имеем Dа = 3020 мм; Dб = 2700 мм; dош = 158 мм; Dср = 1100 мм;
/>
/>
Рисунок 6 – Крышкаплоская
7.5 Расчет затворасоединения фланца с крышкой
Выбираем затвор сдвухконусным обтюратором. Размеры обтюратора:
Dcp = 2200 мм; h= 85 мм; h2 = 42 мм; hcp= 64,0 мм; α= 30º [2 c.146],
/>
Рисунок7 – Конструкциядвухконусного затвора
Равнодействующаявнутреннего давления на крышку [5 с.2]:
Fp = πDcp2pp/4 = π2,22·28/4 = 53,4 МПа
Равнодействующаявнутреннего давления на обтюраторное кольцо [5 с.2]:
Fo = 0,5πk3ppDcphcptgα
k3 = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияниепредварительной затяжки.
при рр >24,52 МПа
Fo = 0,5π1,0·28·2,2·0,064tg30º = 3,6 МПа
Расчетное усилие длязатвора [5 с.2]:
F = Fo+Fp = 53,4+3,6= 57 МПа
Расчетный диаметр шпилек [5 с.5]
dс.р = />
k4 = 1 – коэффициент учитывающий тангенциальныенапряжения, возникающие в шпильке при ее затяжке.
k5 = 1,3 – при контролируемой затяжке
dм = 18 мм – для шпилек с резьбой более М85
n = 12 – число шпилек.
[σ] – допускаемое напряжение для шпилек
Материал шпилек – сталь34ХН3М, для которой предел текучести
σт = 680МПа, тогда нормативное допускаемое напряжение [3 с.6]:
σ* = σт/nт = 680/1,5 = 453 МПа
Допускаемое напряжениедля шпилек
[σ] = ησ* = 1,0·453 = 453 МПа
η = 1,0 –поправочный коэффициент.
dc.p = (4·1,0·1,3·57/π12·453+0,0182)1/2 = 0,131 м.
Принимаем шпильки М150
Диаметр окружностицентров шпилек:
Dб = D+dp+2a = 2000+150+2·285 = 2720 мм
a > 0,5dp = 0,5·150 = 75 мм → а = 285 мм
Наружный диаметр фланца:
Da = Dб+2dp =2720+2·150 = 3020 мм
Конструкция шпилькиприводится на рисунке
/>
Рисунок8 – Конструкцияшпильки
7.6Расчет фланца
/>
Рисунок9– конструкция фланца
Dф=3020 мм
Dк=2200 мм
Dб=2720 мм
h1=308 мм
h=230 мм
Усилия, возникающие оттемпературных деформаций
/> ,
где fб-расчетная площадь поперечного сечения болта
fб=0,018 м2[6, табл.5]
Ебt-модульпродольной упругости материалов болтов при расчетной температуре
Ебt=1,97∙105МПа.
αф,αб –коэффициенты линейного расширения материалов приварногофланца и болтов при расчетной температуре соответственно.
αф=13,1∙10-6/>
αб=11,2∙10-6/>
tф — расчетнаятемпература фланца
tф= 0, 96∙t
tб=0, 96 ∙200=192°C
/>=0,3
/>=0,95
Тогда
/> МН.
Болтовая нагрузка
в условиях монтажа доподачи внутреннего давления
/> ,
где кж-коэффициент жесткости фланцевого соединения
кж=1,26
Подставляем значения:
/>
в рабочих условиях
/>
где М – внешнийизгибающий момент
М=0
/>.
Приведенный изгибающиймомент.
/> ,
/>/>=/>
Условие прочности болтов.
/>
/> МПа
/> — условие выполняется.
/>
/> МПа
/> — условие выполняется.
Расчет усилий, возникающихво фланце.
Максимальное напряжение всечении S0.
/> ,
где Т=1,8 [5, чертеж 3]
D*=D
/> МПа.
Максимальное напряжение всечении S0.
/> ,
где f=1,03 [5, чертеж 6]
/> МПа./>
Окружное напряжение вкольце фланца.
/>
/> МПа.
Условие прочности.
/>,
где /> МПа.
/> МПа
/> — условие выполняется.
Требование к углуповорота фланца.
/> ,
где /> — допустимый угол поворотафланца.
/>
/>
/> — условие выполняется.7.7 Выбор тарелок
Определениегидравлического сопротивления колонны
Для уменьшенияпродольного перемешивания реакционной смеси, применяют секционирование аппаратаустановкой массообменных перегородок.
Для данного аппаратасогласно [7 c.217] выбираем ситчатые тарелки ТС –Р.
Рабочее сечение тарелки 2,822
Диаметр отверстия 3 мм
Шаг между отверстиями 8мм
Относительное свободноесечение тарелки 5,4%
Масса 120 кг
Общее количество тарелок 30
Ситчатые тарелкиобеспечивают достаточно малый размер пузырьков по всей высоте колонны.Разрушают воздушные пробки, способствуют сохранению высокой величины площадиконтакта между газовой и жидкой фазами.
Определим гидравлическоесопротивление колонны.
Исходные данные:
Объемный расход аммиака VNH3 = 6,8·10-3 м3/с
углекислоты VСО2 = 2 м3/с
карбамида Vпл = 3,6·10-3 м3/с
Плотность аммиака ρNH3 = 910 кг/м3
углекислоты ρСО2= 1,98кг/м3
карбамида ρпл= 900 кг/м3
Диаметр аппарата D = 2000мм
Диаметр тарелок D = 1800мм
Скорость плава
/>,
где с = 0,05
/> м/с
/> ,
где α = 80º
/> м2
/>
/>
/>
/> м2
Площадь отверстий
/>
/> м2
Скорость плава черезотверстия
/> м/с
Сопротивление тарелки
/> Н/м2
Найдем сопротивление,вызванное силами поверхностного натяжения
/>,
где σ –поверхностное натяжение жидкости (Н/м)
σ = 70 ·10-3 Н/м
/> Н/м2
Общее сопротивление
/> Н/м2
Сопротивление колонны
/>,
где п – числотарелок
/> Н/м2
Проверим условие: />
/>
/> – условие не выполняется.
Следовательно, уменьшаемчисло тарелок.
Примем, что п = 20
Тогда /> Н/м2
/>
/> – условие выполняется.
7.8 Расчет массыаппарата
Масса корпуса аппарата
mк = 0,785(Dн2-Dвн2)Нρ
где Dн = 2,36 м – наружный диаметр корпуса;
Dвн = 2,00 м – внутренний диаметр корпуса;
Н = 29 м – высота цилиндрической части корпуса
ρ = 7800 кг/м3 –плотность стали
mк =0,785(2,362-2,02)29·7800 = 845503 кг
Общая масса аппарата.
Принимаем, что массавспомогательных устройств (штуцеров, фланцев и т.д.) составляет 10% от основноймассы аппарата, тогда
m = 0,1(mк + mвс+ mд + mкр) = 657771 кг = 6,45 МН
Масса аппаратазаполненной водой при гидроиспытании.
Масса воды пригидроиспытании
mв =1000(0,785Dк2 · Hц.к+ Vд + Vкр) =
= 1000(0,785·2,02·18,3+0,26 + 1,42) = 66914 кг
Максимальный вес аппарата
mmax = m + mв= 657771 + 66914 = 724685 кг = 7,10 МН
7.9.Расчет аппарата на сейсмическуюнагрузку
/>
Рисунок10 – расчетнаясхема аппарата
Отношение H/D = 32/2,0 =16 > 15, следовательно, расчетная схема принимается в виде консольногостержня с жесткой заделкой. Условно разбиваем по высоте аппарат на 4 участка по 8 метров, вес участка принимается сосредоточенным в середине участка.
Период свободныхколебаний:
/>,[8 c.2]
где Е – модуль продольнойупругости Е = 2·105МПа
I – экваториальныймомент инерции площади сечения верхней части корпуса аппарата относительноцентральной оси (м4)
/> = 3,14/64·[(2+2·0,18)4 – 24] = 0,74 м4
Тогда
Т =1,8·32·(7,1·106·32/9,81·2·1011·0,74)0,5 = 1 с-1
Величина сейсмическойсилы в середине i-го участка.
При Н/D > 15
/>
где Кс = 0,05– сейсмический коэффициент при 8 балах [2 c.693];
β = 0,55 — коэффициент динамичности;
Gi – силатяжести i-го участка.
Принимаем, что массааппарата распределена по высоте равномерно, тогда
Gi = 7,10/4 =1,78 МН
Предварительнорассчитываем суммы
∑Gix2i= 1,78(4,02+12,02+20,02+28,02) = 2393 МН·м2
∑Gix4i= 1,78(4,04+12,04+20,04+28,04) = 1,41·106 МН·м 4
Сейсмическая сила всередине каждого участка
Р1 =0,05·0,55·1,78·28,02·2393/1,41·106 = 0,0648 МН
Р2 =0,05·0,55·1,78·20,02·2393/1,41·106 = 0,0330 МН
Р3 =0,05·0,55·1,78·12,02·2393/1,41·106 = 0,0118 МН
Р4 =0,05·0,55·1,78·4,02·2393/1,41·106 = 0,0014 МН
Расчетный изгибающиймомент в нижнем сечении опоры аппарата от сейсмической нагрузки при учетепервой формы колебаний
/>
= 0,0648·28,0+0,0330·20,0+0,0118·12,0+0,0014·4,0= 2,616 МН·м
Расчетный изгибающиймомент в том же сечении опоры с учетом влияния высших форм колебаний
Мс1 = 1,25Мс= 1,25·2,616 = 3,270 МН·м
Условие устойчивости:
/>, [8 c.2]
где N – суммарная осеваянагрузка
/>
/>,
где к – коэффициент,учитывающий вес внутренних устройств
γ – удельный весматериала
N = 0,804 МН
/> [8 c.7]
где /> – эмпирическийкоэффициент
/>
/> = 1/1+15,3[215·106/2·1011(2/0,18-0,001)]2= 1,53
[М] = 0,785·1,53·145·106·22·(0,18-0,001)= 125,2 МПа
/>
N = 3,14·2·(1,18 – 0,001)·1·145·106 = 163 МН
0,804/163 + 3,27/125,5 =0,03
0,03‹1 – условиевыполняется.7.10 Расчет опоры аппарата
Аппараты вертикальноготипа с соотношением Н/D > 5, размещаемые на открытых площадках, оснащают такназываемыми юбочными цилиндрическими опорами, конструкция которых приводится нарисунке.
/>
Рисунок11 – Опорааппарата
Принимаем толщинуцилиндрической стенки опоры S= 20 мм.
Материал опоры сталь Ст 3ГОСТ 380-88
σв = 380МПа; σт = 220 МПа; Е = 2,10·105 МПа; [σ] = 146МПа
Диаметр опоры равен 2,80м.
Размеры опорного кольца.
Внутренний диаметр кольцапринимаем D2 = 2,65 м
Наружный диаметр кольцапринимаем D1 = 3,12 м
Опорная площадь кольца
F = 0,785(D12– D22) = 0,785(3,122 – 2,652) = 2,13 м2
Момент сопротивленияопорной площади кольца
W = π(D14– D24)/32D1 = π(3,124 – 2,654)/32·3,12 =1,43 м4
Напряжение сжатия встенке опоры с учетом отверстия для лаза
d = 0,5м
σс = Gmax/[π(D+S) – d](s — c) =
= 7,10/[π(2,80+0,020)– 0,5](0,020-0,001) = 44,7 МПа
Напряжение на изгиб встенке опоры
σи = М/π(D + s)2(s — c) =
= 3,270/π(2,80+0,020)2(0,020-0,001) = 6,9 МПа
Отношение
D/2(s — c) = 2,82/2(0,020– 0,001) = 74
по этой величине пографику [2c.418] находим коэффициенты:
kи = 0,08; kc= 0,06
Kc = 875σтkc/E= 875·220·0,08/2,1·105 = 0,073
Kи = 875σтkи/E= 875·220·0,06/2,1·105 = 0,055
Допускаемые напряжения насжатие и изгиб в обечайке опоры
[σс] = КсЕ(s — c)/D = 0,073·2,10·105(0,020 – 0,001)/2,80 = 104 МПа
[σи] = КиЕ(s — c)/D = 0,055·2,10·105(0,020 – 0,001)/2,80 = 78 МПа
Устойчивостьцилиндрической опоры
/> = 44,7/104 +6,9/78 = 0,52
устойчивость обеспечена.
Максимальное напряжениена сжатие в сварном шве, соединяющем цилиндрическую опору с корпусом аппарата,при коэффициенте сварного шва φш = =0,7
/> =
7,10/0,7π(2,80+0,020)(0,020– 0,001) + 4·3,270/0,7π(2,80+0,020)2(0,020– 0,001) = 99,6 МПа
Максимальное напряжениесжатия на опорной поверхности кольца
/>
7,10/2,13+ 3,270/1,43 =5,6 МПа
Номинальная расчетнаятолщина опорного кольца при l = 0,1 м
/> 1,73·0,1(5,6/146)0,5 = 0,034 мм
с учетом прибавки накоррозию принимаем округляя размер s = 0,036 м
Наименьшее напряжение наопорной поверхности кольца:
при максимальной силетяжести аппарата
/> 7,10/2,13 – 3,270/1,43 = 1,05 МПа
при минимальной силетяжести аппарата
/> 6,45/2,13 – 3,270/1,43 = 0,74 МПа
Расчетным являетсянаибольшее по абсолютной величине значение σ – при максимальной силетяжести аппарата.
Общая условная расчетнаянагрузка на фундаментные болты
Рб = 0,785(D12– D22) ·σ =0,785(3,122 – 2,652)1,05·106 = 1,76 МН
Принимаем количествофундаментных болтов z = 8, тогда нагрузка на один болт
Рб1 = 1,76/8 =0,22 МН
Расчетный внутреннийдиаметр резьбы фундаментных болтов
/> (4·0,22/π·453)0,5+ 0,001 = 0,026 м
принимаем болты М42, укоторых d1 = 35,6 мм
Диаметр болтовойокружности
Dб = D + 2S +0,12 = 2,80+ 2·0,020+ 0,12 = 2,96 м
Принимаем Dб = 3,00 м.
Заключение
колоннасинтез карбамид
В данной работе проведенытехнологические расчеты колонны синтеза карбамида, работающей при давлении28МПа, обеспечена ее герметичность за счет введения в конструкцию двухконусногообтюратора. Рассчитана толщина стенки корпуса колонны (0,18 м), а также эллиптического днища (0,12 м) и плоской крышки (0,55 м), проведена оптимизация размеров колонны методом последовательной частной оптимизации. Элементыаппарата рассчитаны на прочность и сейсмическую нагрузку. Также выполненыследующие чертежи:
— технологическая схемапроизводства карбамида (2 листа формата А1);
— колонна синтезакарбамида (2 листа формата А1);
Список использованныхисточников
1. Атрощенко В.И.,Гелперин И.И. Методы расчетов по технологии синтеза связанного аммиака. 320с
2. Сосуды итрубопроводы высокого давления: Справочник/ Хисматуллин Е.Р., Королев Е.М.,Лившиц В.И. и др. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с.
3. ГОСТ 25215-82: «Сосудыи аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета напрочность».
4. Ложкин А.Ф.,Рябчиков Н.М., Ведерников С.А.: Учебное пособие. Пермь. ПермскийПолитехнический институт, 1978 – 137с.
5. ГОСТ 26303-84: «Сосудыи аппараты высокого давления. Шпильки. Методы расчета на прочность».
6. ОСТ 26373-78«Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность фланцевых соединений».
7. Борисов Г.С.,Брыков В.П., Дытнерский Ю.И.: Основные процессы и аппараты химическойтехнологии: Пособие по проектированиию – М: Химия, 1991 – 496с.
8. 51273-99: «Сосудыи аппараты. Нормы и методы расчета на прочность».