- •Методическое пособие к выполнению курсовых работ по прикладной механике Расчет и конструирование химических реакционных емкостных аппаратов
- •Глава 1. Справочные таблицы к курсовому проекту по механике 4
- •Глава 2. Расчет корпуса аппарата 38
- •Глава 3. Расчет элементов механического
- •Глава 4. Расчет опор корпуса химических аппаратов 80
- •Глава 5. Уплотнения вращающихся валов 91
- •Глава 6. Фланцевые соединения аппаратов 95
- •Глава 7. Пример расчета
- •Введение
- •Глава 1. Справочные таблицы
- •1) Сталь толсто- листовая
- •2) Сталь двухслойная
- •Глава II. Расчет корпуса аппарата
- •2.1. Конструктивные особенности корпусов аппаратов
- •2.2 Выбор комплектующих элементов и материалов
- •2.3 Расчет корпуса аппарата на прочность
- •2.3. Расчет корпуса при нагружении наружным давлением
- •Глава III. Расчет элементов механического перемешивающего устройства
- •3.1 Расчет мешалок
- •3.1.1 Типы и параметры мешалок
- •3.1.2 Расчет мешалок.
- •3.1.3 Определение осевого усилия вала
- •3.1.4 Подшипники качения
- •3.2 Расчет вала вертикального перемешивающего устройства
- •3.2.1 Расчет вала на виброустойчивость
- •3.2.2. Проверка прочности на кручение и изгиб
- •3.2.3. Проверка на жесткость
- •Глава IV. Расчет опор корпуса химических аппаратов
- •4.1. Расчет опор
- •Глава V. Уплотнения врашающихся валов
- •5.1 Сальниковые уплотнения
- •5.2 Торцовое уплотнение
- •5.3 Расчет уплотнений
- •Глава 6 фланцевые сооединения аппаратов
- •1.Выбор материала.
- •7.3 Расчетная часть
- •3.3Подбор уплотнения
- •7.3.6.1. Подбор подшипников.
- •3.6.2 Проверочный расчет.
- •3.10 Расчет фланцевого соединения
Глава II. Расчет корпуса аппарата
2.1. Конструктивные особенности корпусов аппаратов
Типы и основные параметры вертикальных аппаратов с мешалками регламентируются ГОСТ 20680-75, согласно которому для работы под давлением должны применяться следующие типы аппаратов:
тип 0 - с эллиптическим днищем и эллиптической съемной крышкой;
тип I - с неразъемным корпусом и эллиптическим днищем и крышкой;
тип 2 - с коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 90° и эллиптической отъемной крышкой;
тип 3-с неразъемным корпусом и коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 90° и эллиптической крышкой.
Устанавливается также ряд номинальных объемов и соответствующие значения высоты корпуса Н и внутреннего диаметра, аппарата D . Корпуса аппаратов могут изготовляться с теплообменными устройствами и без них. Обозначение корпусов должно соответствовать табл. 2.1.
Таблица 2.1
Обозначения исполнения корпусов
Исполнение корпусов аппарата |
Тип аппарата | |||
0 |
1 |
2 |
3 | |
Без теплообменного устройства |
00 |
10 |
20 |
30 |
С гладкой приварной рубашкой |
01 |
11 |
21 |
31 |
В аппаратах всех типов могут применяться внутренние теплообменные устройства - змеевики либо непосредственный обогрев рабочей среды подачей острого пара.
ГОСТ 20680-75 определяет типы, диаметры (dМ) мешалок и их обозначения в сочетании с различными внутренними устройствами (табл. 2.2).
Рис. 2.1.Аппарат с турбинной открытой мешалкой
Рис.2.2 Аппарат с неразъемным корпусом
Таблица 1.2
Обозначения мешалок
Тип внутреннего устройства |
Тип мешалок | |||
трех- лопаст- ная |
турбин- ная открыт. |
лопаст- ная |
рамная | |
Без внутреннего устройства |
01 |
03 |
07 |
10 |
Отражательные перегородки |
21 |
23 |
27 |
- |
Змеевики |
31 |
33 |
37 |
30 |
Перегородки, змеевик |
41 |
43 |
47 |
- |
Отраслевыми стандартами Минхимнефтемаша установлены конструкции и параметры специальных составных частей аппаратов с мешалками, что позволит осуществить компоновку аппарата из типовых элементов.
На рис. 2.1 и 2.2 даны примеры конструктивного оформления аппаратов с мешалками согласно действующим нормативным документам.
На рис. 2.1 изображен аппарат с турбинной открытой мешалкой, имеющий корпус с коническим отбортованным днищем 6 и рубашку 5, в которую подается теплоноситель. На отъемной эллиптической крышке установлен привод с клиноременной передачей. Электродвигатель 2 крепится на стойке 3 привода с помощью кожуха I ременной передачи. Выходной вал 10 привода жестко связан фланцевой муфтой 9 с валом 8 мешалки. Частота вращения выходного вала привода составляет n=400...750 мин-1. Люк 4 служит для осмотра и ремонтных работ внутри аппарата. Четыре отражательные перегородки 7 установлены для ликвидации центральной воронки в перемешиваемой среде и интенсификации процесса перемешивания.
На рис. 2.2 представлен аппарат с неразъемным корпусом. Для монтажа мешалки и ремонтных работ такие аппарата должны иметь люк-лаз 3 с диаметром проходного отверстия не менее 400 мм. Так как корпус не имеет сливного штуцера, для вывода продуктов установлена труба передавливания 5. Лопастная мешалка получает вращение от привода со встроенными в мотор-редуктор опорами вала мешалки. Привод содержит планетарный редуктор 7 и одноступенчатый цилиндрический редуктор 6, у которого верхний опорный подшипник выходного вала располагается в стакане 1. Привод этого типа имеет частоту вращения выходного вала в диапазоне n=20...320 мин-1. Внутри опорной стойки 2 привода размещаются фланцевая муфта и уплотнение вала мешалки. Опоры-стойки 4 выполнены по ОСТ 26-665-72 [9].