4.2.4 Расчет толщины стенок эллиптической крышки аппарата
Расчет толщины стенки эллиптической крышки производим по следующей формуле
-толщина
стенки эллиптической крышки
4.2.5 Расчет толщины стенок цилиндрических обечаек
Расчет цилиндрических обечаек производится при воздействии внутреннего и внешнего давлений, а толщина стенки принимает максимальное из вычисленных значений.
А) При воздействии внутреннего давления
-толщина
стенки цилиндрической обечайки.
-прибавка на округление до стандартной толщины листа.
- допускаемое напряжения для выбранного материала c учетом коэффициета сварного шва.
По результатам расчета толщину стенки цилиндрической обечайки принимают равной
Б)при воздействии внешнего давления
Где
-
определяется по номограмме
-
определяется по номограмме Рис 3.3
4.2.6 Расчет толщины стенок рубашки аппарата
Толщины стенок рубашки определяются при воздействии внутреннего давления в рубашке и внешнего давления сжатия
Для рубашки:
Расчет ведется по аналогичным формулам, что и для корпуса аппарата
А) Расчет цилиндрической части рубашки:
=1500мм
– диаметр рубашки.
Где - определяется по номограмме
- определяется по номограмме Рис 3.3
Б) Расчет эллиптической части рубашки
4.2.7 Определение допускаемых давлений в рубашке и корпусе аппарата
А) Допускаемое давление в корпусе
Допускаемое давление в корпусе аппарата определяется на основе условий прочности оболочки, днища и крышки аппарата.
-
допускаемое внутреннее давление для
эллиптической крышки
-
допускаемое внутреннее давление для
цилиндрической обечайки
-
допускаемое внутреннее давление для
днища.
-Для крышки
-Для цилиндрической обечайки
-Для эллиптического днища
Б) Допускаемое давление в рубашке
Допускаемое давление в рубашке определяется на основе условия прочности и жесткости стенок корпуса аппарата и на основе условия прочности стенок рубашки.
-Допускаемое внешнее давление для цилиндрической обечайки корпуса
-
допускаемое внешнее давление из условия
прочности цилиндрической обечайки
корпуса.
-
допускаемое внешнее давление по условию
устойчивости цилиндрической обечайки
корпуса.
-Допускаемое внешнее давление для днища аппарата.
-допускаемое
внешнее давление из условия прочности
эллиптического днища.
-допускаемое
внешнее давление по условию устойчивости
эллиптического днища.
-
определяется по монограмме 3.4
Кэ-0,97
-Допускаемое внутреннее давление из условия прочности цилиндрической обечайки рубашки.
-Допускаемое внутреннее давление из условия прочности эллиптическое днища рубашки.
4.3 Выбор фланцевого соединения.
Фланцы подбираются по условному диаметру Dу=Dа=1800 и условному давлению Pᵤ=0,8<Pу=1,0МПа.
Dу мм |
Pу МПа |
Dф мм |
Dб мм |
D1 мм |
s мм |
H мм |
d мм |
Число отверстий |
1400 |
0,6 |
1530 |
1490 |
1446 |
10 |
50 |
23 |
52 |
Диаметр отверстия d=23, болт M20
Уплотнение типа выступ-впадина при 0.6МПа≤Pa≤1.6МПа
Поскольку фланцевые соединения стандартизированы, их расчет на прочность сводится к расчету болтов(шпилек).
4.3.1 Расчетная сила осевого сжатия фланцев
-
реакция прокладки,
-
средний диаметр прокладки,
-
эффективная ширина прокладки(
)
-
коэффициент, зависящий от материала
прокладки.
Прокладку возьмем плоскую неметаллическую (фторопласт-4):
(таб.3.4)
-толщина
прокладки (таб.3.4)
m=2.75 – коэффициент, зависящий от материала прокладки (таб. 3.3)
4.3.2 Равнодействующая внутреннего давления Qд
4.3.3 Усилие, возникающее от разности температур фланца и болта в период эксплуатации, Qt
=0.04
– коэффициент, определяемый по диаграмме
(Рис. 3.6).
n=52 – число болтов (Болты М20 – примечание к таб. П-9)
-площадь
поперечного сечения болта(шпильки) по
внутреннему диаметру резьбы.
=23мм
(подбор
материала)
4.3.4 Расчетное осевое усилие для болтов
-усилие,
действующее на болты при предварительном
сжатии прокладки
=10МПа
– удельная нагрузка на прокладку (таб.
3,3)
-усилие
затяжки болтов при монтаже
-
отношение допускаемых напряжений для
материалов болтов.
-коэффициент
жесткости фланцевого соединения.
-
предельное усилие в болтовом соединении
в процессе эксплуатации
4.3.5 Проверка на прочность болтов по условию
=139МПа-допускаемое
напряжение для материала болтов.
условие прочности выполняется.
4.3.6 Проверка прокладки на прочность
-
расчетное давление на прокладку при
монтаже
=40МПа
– допускаемое давление(удельная
нагрузка) для прокладки (таб. 3.3)
условие прочности выполняется.
4.4 Подбор мотор-редуктора и стойки привода аппарата.
Перемешивающее устройство химического аппарата состоит из привода, вала и мешалки. Привод химического аппарата включает электродвигатель(источник энергии), механическую передачу(редуктор, ременную передачу и др.) и опорную стойку для крепления.
4.4.1 Подбор привода
Номинальный объем аппарата Va=5,0
,
рабочее давление Pa=0,6МПа,
среда-нейтральная, температура среды
t=100C˚, мешалка рамная,
Nм=1,2кВт.
-Уплотнение выбираем сальниковое (таб.П-10)
-Вычислим приближенное значение КПД привода
-
КПД механической передачи привода МП02
-
КПД пары подшипников качения
-
КПД сальниковое уплотнение
-
КПД зубчатой компенсирующей муфты
Общий КПД привода равен
Потребляемая мощность привода
и
n=17об/мин
Следовательно, привод выбираем типа 1.
Из таблицы П-11 следует габарит привода №02
Максимальный крутящий момент с учетом пусковой нагрузки:
=2
– коэффициент динамичности нагрузки(т.к.
мешалка рамная)
N=3.0кВт – номинальная мощность двигателя привода.
