РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

КАФЕДРА МЕХАНИКИ

ХИМИЧЕСКИЙ АППАРАТ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ типа ВЭЭ-11

Пояснительная записка к курсовому проекту по прикладной механике

Москва 2008

Содержание

Техническое задание 4

1. Введение 5

5

Аппарат состоит из корпуса – 1 (обечайки), к которой приварено эллиптическое днище – 2; внизу находится штуцер – 3 для выпуска готовых продуктов. На гладкой рубашке – 4 имеются штуцера – 5,6 для ввода/вывода термостатической среды (вода, пар) и регистрации температуры. К рубашке также приварены опоры (3 – 4 шт.) аппарата в виде лап – 7, также приварены два строповых устройства – 8 для транспортировки полого аппарата. Через разъёмный фланец – 9 аппарат скреплён с эллиптической крышкой – 10, на ней установлен люк – 11. Также на крышке аппарата установлен штуцер – 12, предназначен для подачи реакционных ингредиентов, и установки измерительных приборов (манометров, термометров, прибор для измерения рН и другие). На крышке установлена рама привода – 13, на которой закреплён мотор – редуктор (мотор с редуктором) – 14, который через две подшипниковые пары – 15, муфту – 16 и уплотнение – 17 вращает вал – 18 с расположенной на его конце рамной мешалкой – 19, которая служит для гомогенизации реакционной смеси. 5

Аппарат с мешалками широко применяются в химической и многих других отраслях промышленности для проведения различных физико-химических и механических процессов в жидких средах(растворах, суспензиях, эмульсиях). Перемешивание обеспечивает интенсификацию эффективного течения химической реакции. 6

2. Выбор материалов 7

3. Расчетная часть 8

Расчет основных размеров корпуса аппарата 8

3.2.Расчет толщин обечаек аппарата 8

3.2.1.Расчёт толщины эллиптической крышки аппарата 9

3.2.2.Расчет толщины рубашки 9

3.2.3.Расчет толщины корпуса аппарата 10

3.2.4.Расчет толщины эллиптического днища 12

3.3.Подбор фланцев аппарата 13

3.4. Подбор мотор-редуктора и стойки привода аппарата 15

Подбор мешалки 16

Расчет вала 18

Расчет вала на виброустойчивость 18

Расчет вала на прочность 19

Подбор муфты. 20

Подбор комплектующих 22

Подбор уплотнения 22

Подбор люков 23

Подбор штуцеров 24

Подбор опор аппарата 24

Подбор строповых устройств аппарата 26

4. Заключение 28

Приложения

Приложение 1. Спецификация

Техническое задание

Номер варианта 18

Тип аппарата ВЭЭ-11

Номинальный объем V_a, (м³ ) 1,6

Внутренний диаметр аппарата D_a , (м) 1,2

Привод:

тип мешалки………………………………….Турбинная-закрытая

шифр 04

n, (об/мин) 330

мощность N, (кВт) 4,95

диаметр d_м, (мм)………………………………………4000

Давление:

избыточное P_а , (МПа) 0,35

остаточное P_о , (МПа) 0,02

в рубашке P_р , (МПа) 0,2

Среда вода

Параметры среды:

плотность  , (кг/м³) 1000

температура (C) 100

1.Введение

Аппарат состоит из корпуса – 1 (обечайки), к которой приварено эллиптическое днище – 2; внизу находится штуцер – 3 для выпуска готовых продуктов. На гладкой рубашке – 4 имеются штуцера – 5,6 для ввода/вывода термостатической среды (вода, пар) и регистрации температуры. К рубашке также приварены опоры (3 – 4 шт.) аппарата в виде лап – 7, также приварены два строповых устройства – 8 для транспортировки полого аппарата. Через разъёмный фланец – 9 аппарат скреплён с эллиптической крышкой – 10, на ней установлен люк – 11. Также на крышке аппарата установлен штуцер – 12, предназначен для подачи реакционных ингредиентов, и установки измерительных приборов (манометров, термометров, прибор для измерения рН и другие). На крышке установлена рама привода – 13, на которой закреплён мотор – редуктор (мотор с редуктором) – 14, который через две подшипниковые пары – 15, муфту – 16 и уплотнение – 17 вращает вал – 18 с расположенной на его конце рамной мешалкой – 19, которая служит для гомогенизации реакционной смеси.

Аппарат с мешалками широко применяются в химической и многих других отраслях промышленности для проведения различных физико-химических и механических процессов в жидких средах(растворах, суспензиях, эмульсиях). Перемешивание обеспечивает интенсификацию эффективного течения химической реакции.

Широкое применение аппаратов с механическими вращающимися перемешивающими устройствами (мешалками) потребовало их унификации. Вертикальные аппараты с объёмом от 0,01 до 100 м³ могут изготавливаться различных типов, ВЭЭ – вертикальный с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой. Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством состоит из следующих основных частей: корпуса аппарата, крышки аппарата, рубашки аппарата, механического перемешивающего устройства.

Корпус аппарата состоит из сваренных между собой эллиптического днища и цилиндрической обечайки. Корпус аппарата предназначен для проведения в нем физико – химических процессов, а также для крепления к нему остальных частей аппарата, таких как: рубашка (приваренная сверху – к обечайке корпуса, снизу – к днищу), крышка аппарата (съемная, соединенная с корпусам с помощью фланцевого соединения), а также штуцер для выгрузки продукта, приваренный к нижней части днища корпуса.

К крышке аппарата крепится стойка, с закрепленным на ней торцевым уплотнением, двумя подшипниковыми опорами (по 2 подшипникана каждой), и муфтой, соединяющей вал мотор – редуктора, закрепленный в верхней части стойки, с валом турбинно открытого перемешивающего устройства.

Также к крышке приварены смотровой люк, штуцер ввода и два штуцера для крепления манометра и термопары.