1.1. Задание кафедры: произвести расчет и конструирование химического реакционного аппарата.

Номер варианта 36

Номинальный объем V, м³ 3,2

Внутренний диаметр D, мм 1600

Исполнение корпуса 11

Параметры мешалки

Шифр 21

Диаметр d_м, мм 500

Частота вращения n, мин^-1 400

Потребляемая мощность N, кВт 5,0

Давление в корпусе

Избыточное Р_и, МПа 0,9

Остаточное Р_о, МПа 0,01

Давление в рубашке, избыточное Р_руб, МПа 0,3

Уровень жидкости в корпусе 0,8

Параметры среды

Наименование HN0_3,

водный раствор

Температура t, ^оС 60

Плотность 1480

Концентрация, % 90

2.Выбор материала

Материалы, выбранные для деталей и сборочных единиц, должны обеспечить надежность аппарата и мешалки в работе и экономичность в изготовлении.

При выборе материала необходимо учитывать рабочую температуры в аппарате, давление и коррозионную активность рабочей среды. Также учитываются стоимость и технологические свойства материала, то есть возможность и простоту изготовления из него изделий заданной формы. В настоящее время широко используют сварные аппараты из углеродистой и легированной стали. При высокой температуре, а также при действии коррозионных сред применяют высоколегированные стали и сплавы.

Материалами для изготовления стальных сварных аппаратов являются полуфабрикаты, поставляемые металлургической промышленностью в виде листового, сортового и фасонного проката, труб, специальных поковок и отливок. Материалы должны быть химически и коррозионностойкими в заданной среде при ее рабочих параметрах, обладать хорошей свариваемостью и соответствующими прочностными и пластическими характеристиками в рабочих условиях, допускать холодную и горячую механическую обработку, а также иметь возможно низкую стоимость и быть недифицитными.

Наименование среды	HN03
Температура среды	60 оС
Срок службы аппарата	=20 лет
Коррозионная стойкость	П=0,1·10-3м/год
Рабочее давление	Ри=0,9 МПа
Концентрация	90%

Учитывая эти условия, выбираем материал по таблице 2,[3, с.8]:

Для корпуса, мешалки и вала – Сталь 0Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72

П - коррозионная стойкость материала

П=0,1∙10 ^-3 м/год ( вполне стойкие), [3, с.8, табл.2];

- нормативное допускаемое напряжение (по ГОСТ 5632-72)

=139 МПа, [3, табл.3];

Е - расчётное значение модуля упругости

Е=2,00∙10⁵ МПа – для легированной стали, [3, табл. 4];

 - коэффициент линейного расширения

^t =16,6∙10 ^-6 град ^-1 (для t от 20 до 100^оС), [3, табл. 6]).

Для болтов – Сталь 35ХМ

П=0,1∙10 ^-3 м/год ( вполне стойкие), [3, с.8, табл.2];

=230 МПа, [3, табл.3];

Е=2,00∙10⁵ МПа – для легированной стали, [3, табл. 4];

^t =13,1∙10 ^-6 град ^-1 (для t от 20 до 100^оС), [3, табл. 6]).

Х – хром, Н – никель, Т – титан, М – молибден. За каждой из букв одной или двумя цифрами указывается примерное содержание данного элемента в процентах, отсутствие цифр означает, что содержание данного элемента составляет до 1,5%.