Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БТПп2 / 3. Механника1 / 7.Методичка УГНТУ.doc
Скачиваний:
60
Добавлен:
25.07.2020
Размер:
16.62 Mб
Скачать

Расчет и конструирование химических аппаратов

Уфа

Издательство УГНТУ

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Расчет и конструирование химических аппаратов Учебное пособие

Уфа

Издательство УГНТУ

2016

УДК 66.002.5.001.2(075.8)

ББК 35.514:68.9

В19

Утверждено Редакционно-издательским советом УГНТУ

в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Генеральный директор ООО НТЦ «АПМ» доктор технических наук, профессор Московского государственного технического университета

им. Н.Э. Баумана В.В Шелофаст

ФГБОУ ВО «Ухтинский государственный технический университет» (доктор технических наук проректор по учебной работе Э.З. Ягубов)

Васильев, В.В.

В19 Расчет и конструирование химических аппаратов: учеб. пособие/ В.В. Васильев, В.Л. Хлесткина, А.Н. Шакиров, А.А. Шакирова – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016.-197с.

ISBN978-5-7831-1418-2

Учебное пособие подготовлено в соответствии с рабочими программами курса «Прикладная механика», преподаваемого студентам УГНТУ, по следующим направлениям:

240100 «Химическая технология и биотехнология»;

280100 «Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды».

Излагаются основные принципы расчета и конструирования химических реакционных ёмкостных аппаратов. Учебное пособие содержит справочный материал, варианты заданий на курсовые работы и проекты, даны примеры их выполнения.

Учебное пособие рекомендуется студентам всех ступеней образования химико-технологических университетов.

УДК 66.002.5.001.2(075.8)

ББК 35.514:68.9

ISBN 978-5-7831-1418-2 © ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», 2016

© Васильев В.В., В.Л. Хлесткина, Шакиров А.Н., Шакирова А.А., 2016

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

6

8

ГЛАВА 1. СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ

9

1.1. Задание кафедры

9

1.2. Этапы курсового проектирования

9

1.3. Справочные таблицы к курсовому проекту по механике

11

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ КОРПУСА АППАРАТА

43

2.1. Конструктивные особенности корпусов аппаратов

43

2.2. Выбор комплектующих элементов и материалов

46

2.3. Расчет корпуса аппарата на прочность

47

2.4. Расчет корпуса при нагружении наружным давлением

51

2.5. Варианты конструкций корпусов

55

ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

64

3.1. Типы и параметры мешалок

64

3.1.1. Расчет мешалок

75

3.1.2. Определение осевого усилия вала

78

3.1.3. Расчет подшипников качения

79

3.2. Расчет вала вертикального перемешивающего устройства

79

3.2.1. Расчет вала на виброустойчивость

80

3.2.2. Проверка прочности на кручение и изгиб

84

3.2.3. Проверка на жесткость

88

ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ОПОР КОРПУСА И ПРИВОДА ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

4.1. Расчет опор-лап и опор-стоек

4.2. Конструкция опор-лап и опор-стоек

4.3. Конструкция опор привода

89

89

91

98

ГЛАВА 5. УПЛОТНЕНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ

101

5.1. Сальниковые уплотнения

101

5.2. Торцовое уплотнение

104

5.3. Расчет уплотнений

105

ГЛАВА 6. ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АППАРАТОВ

108

6.1. Конструкции фланцев

108

6.2. Расчет фланцевых соединений

112

ГЛАВА 7. ПРИМЕР РАСЧЕТА

121

7.1.1. Исходные данные

121

7.1.2. Основные положения

121

7.2. Выбор материалов

123

7.3. Расчетная часть

124

7.3.1. Расчет элементов корпуса аппарата

124

7.3.2. Подбор и расчет привода

126

7.3.3. Расчет оболочек, нагруженных внутренним давлением

132

7.3.4. Расчет обечайки, нагруженной наружным давлением

133

7.3.5. Подбор уплотнения

136

7.3.6. Расчет элементов механического перемешивающего устройства

136

7.3.7. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности

142

7.3.8. Подбор муфты

7.3.9. Расчет мешалки

7.3.10. Расчет опор-лап аппарата

145

149

152

7.4. Подбор штуцеров и люка

156

7.5. Расчет фланцевого соединения

157

ГЛАВА 8. РАСЧЕТ КОРПУСА ХИМИЧЕСКОГО АППАРАТА С УЧЕТОМ СЛОЖНОСТИ ФОРМЫ В СИСТЕМЕ

APM WINMACHINE

161

8.1. Построение аппарата в APM Studio

162

8.2. Расчет аппарата на прочность в модуле Structure3D

188

8.3.Результаты расчета корпуса химаппарата на прочность,

устойчивость и виброустойчивость

194

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

195

Соседние файлы в папке 3. Механника1