Общее описание аппаратов, работающих под давлением.
В химической промышленности осуществляется большое количество процессов с обеспечением перемешивания компонентов. Для осуществления данных процессов применяются емкостные аппараты с перемешивающими устройствами, которые работают под давлением. Они предназначаются для проведения химических реакций, а также растворения, испарения, конденсации кристаллизации и других физических процессов.
Химические аппараты обычно имеют цилиндрическую форму, поскольку она рациональна с точки зрения восприятия внутреннего давления и обеспечения герметичности аппарата. Наибольшее распространение получили аппараты вертикального расположения.
Вертикальный аппарат состоит из цилиндрической части, называемой обечайкой, к которой приваривается выпуклое сварное либо штампованное днище конической, эллиптической или сферической формы. В редких случаях применяется плоское днище.
Крышки аппаратов могут быть эллиптическими, сферическими или плоскими. Днище и крышка аппарата выполняются из тех же материалов, что и обечайка.
В случае, если днище имеет с обечайкой неразъемное (н-р, сварное) соединение, крышка является съемной частью аппарата. Присоединение крышки осуществляется с помощью фланцев.
Для присоединения к аппарату трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и установки предохранительных устройств используются фланцевые штуцеры. Штуцер, вваренный в днище аппарата, служит для выгрузки готового продукта.
Для осмотра и чистки аппарата, загрузки сырья, сборки и разборки внутренних устройств служат люки, расположенные на боковой поверхности аппарата. Размещение штуцеров и люков должно обеспечивать удобство и безопасность обслуживания аппарата.
Установка аппарата на фундамент осуществляется с помощью опор.
Вращение вала мешалки обеспечивается приводом, включающим в себя электродвигатель, клиноременную передачу и редуктор, которые закреплены на стойке, расположенной над аппаратом.
Стойка крепится с помощью болтов к опорной плите, приваренной к крышке аппарата.
Вал мешалки вводится в аппарат через обеспечивающее герметичность уплотнение, торцевое либо сальниковое.
Под действием инерционных нагрузок нижняя часть вала мешалки может отклоняться от своей вертикальной оси. Этому препятствует установленная внутри аппарата концевая опора.
Расчетный срок службы аппаратов химического производства — 10-12 лет. Раз в три года их необходимо подвергать внутреннему осмотру, и раз в 6 лет — гидравлическому испытанию.
I: Кинематический расчет привода
Исходные данные:
Мощность на валу мешалки: p2 = 1,7 кВт
Частота вращения вала мешалки: n = 55 об/мин
1)Определение требуемой мощности:
;
;
,
где
Тогда:
Итог: 2305 Вт является требуемой мощностью.
2)Подбор электродвигателя:
Проверим электродвигатель 4A80B2 с параметрами:
,
,
.
4,8% < 5,0%
этот
двигатель допустим.
При выборе следующего двигателя (4A90L2) недогрузка составит:
,
что менее допустимо, чем перегрузка на
4,8%.
,
где
Итог: выбран двигатель 4A80B2.
3)Определение общего передаточного отношения:
;
;
Примем
Итог: 4,176 является общим передаточным отношением
После определения шкивов и пересчета (работа № 2), о.п.о. = 3,9835
4)Определение характеристик валов:
а)Вал электродвигателя:
б)Ведущий вал:
где
об/мин
в)Ведомый вал:
кВт
Таблица № 1
|
Мощность, кВт |
Частота вращения, об/мин |
Вращающий момент, |
Двигатель |
2,305 |
2871 |
7,6673 |
Редуктор |
2,1907 |
720,7 |
29 |
Таблица № 2
|
Мощность, кВт |
Частота вращения, об/мин |
Вращающий момент, |
Первый вал редуктора |
2,1907 |
720,7 |
29 |
Второй вал редуктора |
1,735 |
57,656 |
287,4 |
II: Расчет клиноременной передачи
Исходные данные:
;
;
;
;
;
1)Выбор сечения ремня:
По номограмме в зависимости от частоты вращения ведущего шкива: 2871 об/мин и передаточной мощности: 2305 Вт принимаем сечение клинового ремня: тип О.
2)Диаметр ведущего шкива:
Выберем по ГОСТ:
3)Диаметр ведомого шкива:
Выберем по ГОСТ:
4)Уточнение передаточного отношения:
Считаем отклонение:
5)Межосевое расстояние:
,
где T0 =
6 мм
Примем a = 452 мм
6)Длина ремня:
Выбираем по ГОСТ: L = 1400 мм
7)Уточнение межосевого расстояния:
8)Угол обхвата:
