2.Выбор материалов

Материал корпуса аппарата, фланца, крышки, вала и мешалки для данной среды, подбираем по табл. П-1, Сталь 08Х18Н10Т, Т = 100C

Материал рубашки (среда в рубашке - Н₂O) Сталь 08X18H10T (таб. П-1).

Материал болтов Сталь 08X18H10T (таб. П-1).

Материал прокладки Фторопласт-4 (таб. П-1).

Прибавка на компенсацию коррозии С_К к расчетным толщинам конструктивных элементов, находящихся в контакте с агрессивной средой. С_К =П*T_a

П =0,1мм/год– скорость коррозии, мм/год.(таб. П-1)

T_a =10 лет - срок службы аппарата (кол-во лет)(задается преподавателем).

С_К =0,1мм/год*10 лет=1мм.

Определим допускаемое напряжения для выбранного материала корпуса по формуле: [σ]= ή* σ* φ

ή=1(в нашем случае) – поправочный коэффициент, учитывающий взрывоопасность и пожароопасность среды в аппарате.

σ*=139МПа - нормативно допускаемое напряжение (таб. П-3).

φ- коэффициент сварного шва.

[σ]=1*139МПа*0,8=111 МПа

Е = 2,00 * 10 Па = 2,00*10 МПа - Значение модуля упругости для выбранной стали (таб.П-4)

α * 10 1/град=17,0* 10 1/град - Коэффициент линейного расширения для выбранной стали при заданной температуре (таб. П-5).

3.Расчетная часть

Расчет основных размеров корпуса аппарата

Д иаметр рубашки D_р (мм) рассчитывается по нижеприведенной формуле:

истинного объема аппарата

Vцил=1-0,226 -0,226 =0,548

=0,714

Площадь поверхностного обогрева аппарата, F_a 3,8м²

3.2.Расчет толщин обечаек аппарата

3.2.1.Расчёт толщины эллиптической крышки аппарата

R_max = D_а ;

3.2.2.Расчет толщины рубашки

Толщина стенок рубашки определяется при воздействии внутреннего давления в рубашке и внешнего давления сжатия , равного разности внешнего атмосферного и внутреннего остаточного давления.

1. При воздействии внутреннего давления

= - рабочее давление в рубашке аппарата

Где

– толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки аппарата,

- внутренний диаметр рубашки,

- прибавка на округление до стандартной толщины листа,

- коэффициент сварного шва,

- поправка на коррозию,

Где

- скорость коррозии (для вполне стойких материалов, =0,1мм/год)

- срок службы аппарата равный 10 годам, получим равное 1мм

- расчетное допускаемое напряжение.

Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса определяется по формуле

Где

- поправочный коэффициент, учитывающий взрыво- и пожароопасность среды в аппарате.

- нормативное допускаемое напряжение. Нормативное допускаемое напряжение стали при различных температурах приведены в [1] таблице П-3. Нормативное допускаемое напряжение для стали 08Х18Н10Т при температуре в 20 равна =139МПа

Для максимальной прочности цилиндрической части аппарата сварной шов целесообразнее сделать сплошным. Тогда коэффициент сварного шва будет равен =0,8 следовательно расчётное допускаемое давление равняется:

2. При воздействии внешнего давления

Где

– определяется по номограмме (см.[1] рис.3.3)

Коэффициенты определяются по формулам

- коэффициент запаса прочности (условие обеспечения устойчивости оболочки)

Е – модуль упругости, определяемый в [1] по таблице П-4. Модуль упругости для легированной стали при температуре в 20