Министерство образования Российской Федерации

Российский Химико – Технологический Университет

им. Д. И. Менделеева

Кафедра Механики

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по прикладной механике

по теме:

“Вертикальный аппарат с механическим перемешивающим

устройством типа ВЭЭ-0123”

Вариант № 19

Шифр 205.019.00.00.000.113

Руководитель: преподаватель Малков Г.A.

Исполнитель: студент группы И-25 Симаков Ф.

Москва 2007

Содержание. Стр.

1.Техническое задание

2.Введение

3.Подбор материала

4.Расчетная часть

4.1 Расчет основных размеров аппарата

4.2 Расчет толщин аппарата

4.2.1 Расчетное давление

4.2.2 Расчетная температура

4.2.3 Расчет толщины стенок эллиптического днища аппарата

4.2.4 Расчет толщины стенок эллиптической крышки аппарата

4.2.5 Расчет толщины стенок цилиндрических обечаек

4.2.6 Расчет толщины стенок рубашки аппарата

4.2.7 Определение допускаемых давлений в рубашке и корпусе аппарата

4.3 Подбор фланца аппарата

4.3.1 Расчетная сила осевого сжатия фланцев

4.3.2 Равнодействующая внутреннего давления Qд

4.3.3 Усилие, возникающее от разности температур фланца и болта в период

эксплуатации, Qt

4.3.4 Расчетное осевое усилие для болтов

4.3.5 Проверка на прочность болтов по условию

4.3.6 Проверка прокладки на прочность

4.4 Подбор мотор-редуктора и стойки привода аппарата

4.4.1 Подбор привода

4.4.2 Предварительный расчет вала

4.4.3 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость

4.5 Подбор мешалки

4.5.1 Выбор мешалки

4.5.2 Проверочный расчет мешалок

4.6 Подбор муфты

4.6.1 Выбор муфты

4.6.2 Проверочный расчет муфты

4.6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения

4.7 Подбор уплотнений.

4.8 Опоры и строповые устройства аппарата

4.8.1 Опоры

4.8.2 Строповые устройства

4.9 Подбор загрузочного люка.

4.10 Подбор штуцеров.

5. Заключение

6. Литература

7. Приложения

-приложение 1 – спецификация

-приложение 2 - эскизы

1.Техническое задание.

1. Тип аппарата ВЭЭ

2. Номинальный объем, V_a1,25м³

3. Внутренний диаметр аппарата, D_a1000мм.

4. Площадь поверхностного обогрева аппарата, F_a3,8м²

5. Избыточное давление в аппарате, P_u.1,4 МПа

6. Остаточное давление в аппарате, Р_ост. 0,02 МПа

7. Избыточное давление в рубашке, Р_руб.0,7 МПа

8. Мощность привода на валу мешалки, N0,1 кВт

9. Частота вращения мешалки, n630^об./_мин.

10. Тип днища аппарата Эллиптическое

11. Тип крышки аппарата Эллиптическая

12. Тип мешалки Турбинная открытая

13. Среда НOH

14. Плотность среды, 1000^кг./_м³

15. Температура среды, t100С

2.Введение.

Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВЭЭ – 0123 предназначен для проведения различных физико – химических и механических процессов в жидких средах (растворах, суспензиях, эмульсиях) для протекания которых требуется поддержание повышенной температуры и давления. Интенсификацию процессов теплообмена и массообмена обеспечивает механическое перемешивающее устройство с приводом типа 4 по ОСТ 26-01-109-79.

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.

Правила изготовления, испытания, приемки аппарата – в соответствии с ОСТ 26011244 – 75.

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.

Корпус и крышка скреплены между собой посредством фланцевого соединения типа выступ – впадина с фторопластовой прокладкой, обеспечивающей надежное уплотнение. Материалы болтов и гаек: сталь 08X18H10T

Тип перемешивающего устройства – турбинно открытый. 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 триопоры. 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 08X18H10T. 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.