Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
PROEKT.doc
Скачиваний:
79
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
490.5 Кб
Скачать

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

ХИМИЧЕСКИЙ АППАРАТ

С МЕХАНИЧЕСКИМ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ

УСТРОЙСТВОМ

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по прикладной механике

205.015.00.00.000.ПЗ

Выполнила: Петрова М.Б.

Группа И-24

Проверил: Соколов-Бородкин Е.С.

Москва, 2013

Содержание

Техническое задание 2

Введение 3-4

  1. Определение расчетных параметров химических аппаратов

1.1Выбор конструкционных материалов 5

1.2 Определение размеров аппарата 6

1.3 Определение расчетных давлений 7

1.4 Выбор фланцевого соединения 7

1.5 Выбор привода 8

  1. Расчет элементов корпуса аппарата

2.1 Расчет толщины стенки корпуса 9

2.2 Расчет толщины стенки рубашки 9

2.3 Расчет фланцевого соединения 9-10

  1. Расчет перемешивающего устройства

3.1 Выбор мешалки 11

3.2 Выбор ступицы 11

3.3 Проверка прочности мешалки 12

3.4 Расчет шпонки в ступице мешалки 12-13

3.5 Расчет вала мешалки на виброустойчивость 13-14

  1. Выбор комплектующих элементов

4.1 Выбор уплотнения 14

4.2 Выбор муфты 15

4.3 Выбор штуцеров 16

4.4 Выбор люка 17

4.5 Выбор опор 18

Список литературы 19

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Шифр корпуса ВЭЭ-01

Номинальный объём V, 3,2

Внутренний диаметр , мм 1200

Шифр мешалки 01

Диаметр мешалки , мм 360

Частота вращения мешалки , об/мин 500

Мощность мешалки N, кВт 1,35

Избыточное давление , МПа 0,6

Остаточное давление , МПа 0,03

Давление в рубашке , МПа 0,4

Среда в аппарате

Температура среды t, 100

Введение

Описание аппарата

Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВЭЭ - 0101 предназначен для проведения различных физико-химических и механических процессов в жидких средах (растворах, суспензиях, эмульсиях) для протекания которых требуется поддержание повышенной температуры и давления.

Химические аппараты данной конструкции применяются в промышленности для проведения органических и неорганических синтезов, протекающих при повышенных температурах и давлениях в агрессивных средах, а так же требующих постоянного перемешивания реакционной массы. Кроме этого аппараты применяются для получения различных жидкостных растворов и механических смесей.

При разработке химического аппарата обеспечено соответствие правилам Госгортехнадзора. Основные параметры аппарату соответствуют ГОСТ 20680-75. Выбор материалов, методов испытания аппарата пробным давлением, а также требования к контрольной и предохранительной арматуре - в соответствии с ОСТ 26292-71.

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 корпусом 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, подшипниковой опорой с двумя подшипниками, и муфтой, соединяющей вал мотор - редуктора, закрепленный в верхней части стойки, с валом рамного перемешивающего устройства. Также к крышке приварены смотровой люк, штуцер ввода и два штуцера для крепления манометра и термопары.

Корпус и крышка скреплены между собой посредством фланцевого соединения типа выступ - впадина с фторопластовой прокладкой, обеспечивающей надежное уплотнение. Материалы болтов и гаек: сталь 35x5.

Рубашка аппарата служит для подачи в нее через штуцер пара, обогревающего содержимое корпуса. Конденсат выходит из рубашки через штуцер, приваренный к нижней её части. Также, к рубашке приварены четыре опоры. Для более равномерного распределения местной нагрузки от опоры на корпусе рубашки под опорой приваривается накладной лист.

Материал корпуса, крышки, рубашки, мешалки и ее вала - сталь X18H10T. Эта сталь выбрана потому, что она технологична в обработке, хорошо деформируется в холодной и горячих средах, т.е. обладает хорошей штампуемостью. Она хорошо сваривается всеми видами сварки и не требует обязательной термической обработки изделия после сварки. Но самое важное, что эта сталь отлично противостоит рабочей среде - воде, обладающей большой коррозийной активностью. Удорожание аппарата вследствие применения нержавеющей стали компенсируется долговечностью конструкции и повысившейся безопасностью её эксплуатации.

1. Определение расчетных параметров химических аппаратов

1.1 Выбор конструкционных материалов

Марка стали 08X18H10; прибавка на компенсацию коррозии к расчетным толщинам конструктивных элементов, находящихся в контакте с агрессивной средой, определяется по формуле

= П,

где П=0,1 мм/год , - срок службы аппарата, = 10 лет.

= (мм)

Допускаемое напряжение -

= 139 МПа

Модуль упругости

E = МПа

Коэффициент линейного расширения

Материал болтов Ст 35XM

Допускаемое напряжение -

Модуль упругости

E = МПа

Коэффициент линейного расширения

1.2 Определение размеров аппарата

Высота крышки аппарата -

=

Высота отбортовки крышки

Высота днища

Высота отбортовки днища

Высота цилиндрической части аппарата

(м),

где

Высота обечайки

(мм)

Высота цилиндрической части рубашки (мм)

Диаметр рубашки

1.3 Определение расчетных давлений

Расчетное внутреннее давление для элементов корпуса

Расчетное внутреннее давление для рубашки

Давление для элементов корпуса под рубашкой

Пробное давление :

для корпуса

для рубашки

1.4 Выбор фланцевого соединения

Фланцы подбираются по условному диаметру

и условному давлению

, мм 1200

, мм 0,6

, мм 1130

, мм 1290

, мм 1248

, мм 45

, мм 23

Число отверстий 44

Диаметр резьбы болтов

1.5 Выбор привода

Мощность привода

, где ; ; ;

кВт

при кВт об/мин выбираем привод тип 4 габарит 1

Габарит 1

d, мм 65

, мм 760

, мм 360

, мм 1220

, мм 500

, мм 250

, мм 620

, мм 350

, мм 14

, мм 300

, мм 390

Масса, кг 350

2. Расчет элементов корпуса аппарата

2.1 Расчет толщины стенки корпуса

а) При воздействии внутреннего давления

б) При воздействии внешнего давления где , расчетная длина

где

Вывод:

2.2 Расчет толщины стенки рубашки

2.3 Расчет фланцевого соединения

Прокладка: резина

q = 4 МПа, , m = 1,0

Размеры прокладки:

толщина S = 2 мм ширина

эффективная ширина прокладки

Расчетная сила осевого сжатия фланцев

, где

Равнодействующая внутреннего давления

Усилие, возникающее от разности температур где

Расчетное осевое усилие для болтов принимается наибольшим из трех значений :

, где ,

Проверка прочности болтов

Прочность прокладки

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]