2.Выбор конструкционных материалов
В качестве конструкционных материалов для изготовления аппаратов выбираем листовой прокат, а для изготовления патрубков – трубный прокат.
Основным критерием при выборе конструкционного материала для химической аппаратуры является его химическая и коррозионная стойкость в рабочей среде. Наряду с этим к конструкционным материалам одновременно предъявляются требования высокой механической прочности, жаростойкости, сохранение пластичных свойств при высоких и низких температурах.
Необходимо также учитывать физические свойства материалов (теплопроводность, линейное температурное расширение), а также некоторые другие соображения технико-экономического порядка, такие как дефицитность, стоимость материала, способность к механической обработке ит.д. Также следует учитывать и возможность сваривания используемых материалов: так например при сваривании легированной и углеродистой сталей в зоне сварного шва происходит обезуглероживание первой, части легирующих элементов из которой переходит во вторую, что сопровождается изменением свойств материалов в зоне сварного шва.
Среда в аппарате с перемешивающим устройством – 85%-H3PO4, в рубашке техническая вода, температура рабочей среды 75˚С, давление - 0,3 МПа.
В качестве материал для изготовления аппарата в целом выбираем – сталь 12Х18Н10Т. Эта сталь хорошо свариваемая, хорошо поддается механической обработке и обладает хорошей коррозионной стойкостью в данной среде.
Свойства материала
Модуль продольной упругости для материала 12Х18Н10Т при температуре 75oC:
ET =2∙105 МПа |
|
Коэффициент линейного расширения для материала 12Х18Н10Т при температуре 75 oC:
T = 0,16875∙10-4 1/C |
|
Допускаемые напряжения для материала 12Х18Н10Т при температуре t = 90oC (рабочие условия):
[] = 177 МПа |
|
В качестве изоляционного материала принимаем астбест
Изоляция:
Название: |
астбест |
|
Толщина, sиз: |
60 |
мм |
Плотность, из: |
2,6∙103 |
кг/куб.м |
В качестве материала не подвергающегося влиянию агрессивной среды выбираем сталь Ст3
Допускаемые напряжения для материала Ст3 при температуре t = 75 oC (рабочие условия):
[]2= |
150,5 МПа |
Модуль продольной упругости для материала Ст3 при температуре 75 oC:
E2= |
1,935∙105 МПа |
Прочностной расчёт аппарата с перемешивающим устройством
4.1 Расчёт рубашки u-образной
|
|
Рисунок 3 – Рубашка U-образная