Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Казанский Государственный Технологический Университет

Кафедра деталей машин (теории машин и механизмов)

Аппарат вертикальный

с трехлопастной мешалкой

Пояснительная записка к курсовому проекту по деталям машин

Разработал студент группы 5261-3 Ахметзянова А.И.

Проверил Полякова Т.В.

2008

Параметры проектируемого аппарата.

Характеристики аппарата:

Внутренний объем-1,25

Внутренний диаметр-1000 м

Тип-ВЭЭ

Исполнение-2

Давление в аппарате-0,6МПа

Давление в рубашке-0,2 МПа

Параметры среды:

Наименование-глицерин

Температура-

Концентрация-30 %

Параметры мешалки:

Диаметр-320 мм

Частота вращения-270 об/мин

Мощность на валу-1,2 кВт

Тип-трехлопастная

Выбор и расчет элементов корпуса Цилиндрические обечайки

Расчет на прочность и устойчивость проводится по ГОСТ 14249-89.

Расчет обечаек, нагруженных внутренним избыточным давлением

Толщина стенки определяется по формуле

где -давление в аппарате, МПа; S_R-расчетное значение толщины стенки, мм; D-внутренний диаметр обечайки, мм; -допускаемое напряжение, Мпа (зависит от марки стали и рабочей температуры).

Марку стали выбирают в зависимости от свойств перерабатываемой среды. Для стыковых и тавровых двусторонних швов, выполняемых автоматической сваркой, коэффициент прочности сварного шва . Прибавка на коррозию С определяется по формуле С=V∙T, где V-скорость коррозии(обычно принимают 0,1-0,2 мм/год), Т-срок службы аппарата(обычно принимают 10-12 лет). Для материалов, стойких к перерабатываемой среде, при отсутствии данных о проницаемости рекомендуют принимать С=2 мм. Согласно таблице коррозионной стойкости материалов(табл.7) для KOH с концентрацией 30% выбираем марку стали ВСт3, которая к данной среде устойчива к коррозии даже при 100°С.Нормативное допускаемое напряжение для данной стали возьмем при 100°С =134 Мпа (табл.8). Толщину стенки, вычисленную по этой формуле, округляют в сторону увеличения до ближайшей стандартной толщины листа (4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20 мм).

мм

Срок службы 10 лет. Скорость коррозии 0,2 мм/год. Прибавка на коррозию С=V∙T=0,2∙10=2 мм

Тип корпуса ВЭЭ.

Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением

Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением, заключается в определении допускаемого наружного давления. Допускаемое наружное давление: , где допускаемое давление, соответствующее условию прочности .

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругих деформаций , где Е-модуль упругости, n_u – коэффициент устойчивости (для рабочих условий n_u=2,4), l_R-расчетная длина обечайки. Для аппаратов типа ВЭЭ: , где l-длина цилиндрической части корпуса; h_ц – высота отбортовки днища, H_D-высота днища. При этом должно соблюдаться условие:

Е=1,91∙10⁵ Мпа (табл.9),

l=1280 мм (табл.1),

H_D=250 мм(табл.5),

h_ц =25 мм(табл.5).

Условие надежной эксплуатации не соблюдается. Делаем перерасчет с увеличением на 2 мм.

МПа

МПа

МПа

Условие надежной эксплуатации соблюдается.

Днища и крышки приварные

Толщина стенки эллиптического днища, нагруженного внутренним давлением определяется по формулам

.

мм

Толщину необходимо проверить по формуле . В этом случае допускаемое наружное давление из условия прочности , а допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругих деформаций .

Условие надежной эксплуатации соблюдается.

Форма днища эллиптическая.

Расчет элементов рубашки

Толщину стенки цилиндрической части рубашки определяют по формуле

.

Эллиптическое днище рассчитывают по формуле

.

В качестве расчетного давления принимают давление в рубашке. Для корпусов с внутренним диаметром D ≤ 1800 мм диаметр рубашки принимают больше диаметра D на 100 мм.

мм

,