4.3 Определение внутреннего диаметра, длины рабочей зоны и высоты смесителя

Объединим формулы (3.3) и (3.4) в равенство

f · H= (3.5)

Так как площадь поперечного сечения зависит от внутреннего диаметра аппарата , то

f = , (3.6)

где D-внутренний диаметр аппарата, м.

Тогда

· H = (3.7)

Уравнение (3.7) имеет две неизвестных величины D и Н, поэтому зададимся соотношением из визуального наблюдения

= 2 , тогда Н=2 · D

Преобразуем формулу (3.7) и получим

· (2 · D) =

= , (3.8)

Тогда,

D= (3.9)

D = = =1,628м=1628мм

Определим высоту рабочей части аппарата Н согласно ГОСТ 1917-76 D=1700

Н=2·1700мм= 3400мм

Площадь поперечного сечения равна:

Длину рабочей части находим по формуле:

, (3.10)

4.4 Прочностной расчет смесителя. (Нумерация формул по цифре пункта)

Конструктивное оформление машин и аппаратов, применяемых в химической промышленности, неразрывно связано с их функциональным значением и полностью определяется характером и технологическими параметрами протекающих в них процессов. При этом конструкция химического оборудования должна не только отвечать требованиям самых совершенных технологий, но обладать надёжностью, быть лёгкой, эстетичной и требовать как можно меньше расхода дорогостоящих материалов.

4.5 Определение прочности смесителя.

Выбор исходных данных для инженерного расчёта.

Из физико-химических основ технологического процесса расчётная температура 60ºС, материал, из которого выполнен аппарат 12Х18Н10Т, расчётное давление 0,34 МПа

Рассчитаем допускаемое механическое напряжение:

σдоп.= σ · η , (3.11)

где σ – нормативное допустимое напряжение, МПа;

η – поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации аппарата.

За нормативное допускаемое напряжение принимаем получаемое из уравнения σ= (3.12)

Где σ_в- минимальное значение предела прочности при t=60^о

n- коэффициент прочности по пределу прочности.

Согласно ГОСТ

h=1, n=2,6, а σ_в для стали 12Х18Н10Т равна 550 мПа тогда,

σ=

σ_доп=211,54·1=211,54

За расчетное давление согласно технологии принимаем гидростатическое давление в аппарате когда,

Р_расч.=Р_гидр.=Р_о+рgH (3.13) где,

Р_о- атмосферное давление которое принимаем = 760мм.рт.ст . =760 ·133,3 = =101308 Па= 0,101 мПа

р= плотность продукта в аппарате

Н= высота уровня продукта в аппарате.

Тогда,

Р_расч.=101308Па+(1720кг/м³·9,8·3,4м)=158618,4Па=0,16 мПа

Для аппаратов работающих со взрывоопасными или летучими веществами расчетное давление принимают выше рабочего на 0,2 мПа. Тогда за расчетное давление принимаем

0,16мПа+0,2мПа=0,36мПа

Рассчитаем толщину обечайки буферного аппарата:

Толщина обечайки рассчитывается по формуле:

S= , (3.12)

где р- расчётное давление, Па;

D - внутренний диаметр аппарата, м;

φ - коэффициент прочности продольного сварного шва , выбираем по таблице 1.5 (стр. 41) [2] φ=0,9;

С – прибавка на коррозию, принимают 1-2 мм, что соответствует скорости коррозии 0,1-0,2 мм/год, примем С=1мм учитывая агрессивность продукта.

Тогда

S=

Приведём толщину обечайки к стандартному ряду и примем S=4мм.