Химический аппарат с механически перемешивающим устройством типа 0107-1,6-1,3К-03

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Кафедра механики

Записка курсового проекта

по теме: "Химический аппарат с механически перемешивающим устройством типа 0107-1,6-1,3К-03"

Москва - 2007

План

1. Техническое задание

2. Выбор конструкционных материалов

3. Расчётная часть

3.1 Расчёт основных размеров аппарата

3.2 Расчёт толщин элементов аппарата

3.2.1 Расчёт толщины цилиндрической обечайки аппарата

3.2.2 Расчёт толщины эллиптического днища аппарата

3.2.3 Расчёт толщины эллиптической крышки аппарата

3.2.4 Расчёт толщины цилиндрической обечайки рубашки

3.2.5 Расчёт толщины эллиптического днища рубашки

3.3 Определение допускаемых давлений

3.4 Подбор фланцев аппарата

3.5 Подбор привода мешалки

3.6 Расчёт вала

3.6.1 Расчёт вала на виброустойчивость

3.6.2 Расчёт вала на прочность

3.7 Проверочный расчёт мешалки

3.8 Подбор муфты

3.9 Подбор комплектующих

3.9.1 Подбор уплотнителя

3.9.2 Подбор люков

3.9.3 Подбор штуцеров

3.9.4 Подбор опор аппарата

3.9.5 Подбор строповых устройств

Заключение

Литература

1. Техническое задание

1. Тип аппарата - ВЭЭ (вертикальный с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой)

2. Номинальный объём аппарата = 1,6

3. Диаметр корпуса аппарата = 1,2

4. Тип механической мешалки - Л (лопастная)

5. Потребляемая мощность = 0,6

6. Скорость вращения мешалки = 130

7. Давление в корпусе аппарата = 1,3

8. Давление в рубашке аппарата = 1,5

9. Остаточное давление в рубашке = 0,015

10. Площадь рубашки 4,1

11. Характеристики среды:

А) состав

Б) плотность = 840

В) температура = 100

12. Срок службы аппарата 10 лет.



Рис. Структура химического аппарата

Аппарат состоит из корпуса - 1 (обечайки), к которой приварено эллиптическое днище - 2; внизу находится штуцер - 3 для слива продуктов. На гладкой рубашке - 4 имеются штуцера - 5,6 для ввода/вывода термостатической среды (вода). К рубашке также приварены 3-4 опоры аппарата в виде лап - 7, также приварены два строповых устройства - 8 для транспортировки полого аппарата. Через разъёмный фланец - 9 аппарат скреплён с эллиптической крышкой - 10, на ней установлен люк - 11. Также на крышке аппарата установлен штуцер - 12, предназначен для подачи реакционных ингредиентов, и установки измерительных приборов (манометров, термометров, прибор для измерения рН и другие). На крышке установлена рама привода - 13, на которой закреплён мотор - редуктор (мотор с редуктором) - 14, который через две подшипниковые пары - 15, муфты - 16, уплотнения - 17 вращает вал - 18 с расположенной на его конце мешалкой - 19, которая служит гомогенизации реакционной смеси.

2. Выбор конструкционных материалов

Для среды (30 % раствора при температуре равной 100) по [1]табл. П - 1 для вполне стойких материалов (В):

1. Для материала корпуса, днища, крышки, фланцев, вала, мешалки берём сталь 08Х 18Н 10Т.

2. Для рубашки (вода при температуре 100) берём сталь 08Х 18Н 10Т.

3. Для болтов фланца берём сталь 35ХМ.

4. Для прокладки берём фторопласт-4 (минус - дорогостоящий материал; течёт под действием давления; плюс - большой температурный режим). прочность виброустойчивость химический эллиптическое

3. Расчётная часть

3.1 Расчёт основных размеров аппарата

По ГОСТУ высоту цилиндрической части без учёта высоты фланца и отбортовок днища и крышки следует назначить 1000 мм.

По ГОСТУ высоту рубашки следует назначить 800 мм.

3.2 Расчёт толщин элементов аппарата

Корпус аппарата изготавливается из листов проката, поставляемых металлургической промышленностью. Поэтому толщины листов подчинены ГОСТам. Стенки корпуса аппарата воспринимают внутренние и наружное давление.

3.2.1 Расчёт толщины цилиндрической обечайки аппарата

Расчёт цилиндрических обечаек проводиться при воздействии внутреннего и внешнего давлений, а толщина стенки принимается максимальной из вычисленных значений.

1. При воздействии внутреннего давления

Так как гидростатическое давление в нижней точке аппарата, равное не превышает на 5 % рабочее избыточное давление, то расчётное внутреннее давление определяется по формуле , где - рабочее давление аппарата:

где, - толщина стенки цилиндрической обечайки,

- внутренний диаметр обечайки,

- прибавка на округление до стандартной толщины листа,

- коэффициент сварного шва,

- поправка на коррозию, где

- скорость коррозии (для вполне стойких материалов, =0,1мм/год)

- срок службы аппарата равный 10 годам, получим равное 1мм

- расчётное допускаемое напряжение.

Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса определяется по формуле:

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий взрыва - и пожараопасность среды в аппарате, поскольку среда не взрыва - и не пожараопасна то коэффициент будет равен =1

- нормативное допускаемое напряжение.

Нормативное допускаемое напряжение стали при различных температурах приведены в таблице П-3.

Нормативное допускаемое напряжение для стали 08Х 18Н 10Т при температуре в 100 равна =139 МПа.

Для максимальной прочности цилиндрической части аппарата сварной шов целесообразнее сделать двусторонним встык сплошным. Тогда коэффициент сварного шва будет равен =1 следовательно расчётное допускаемое давление равняется:

.

.

По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 8 мм.

2. При воздействии внешнего давления .

Расчётное наружное давление для корпуса аппарата находящегося под рубашкой находиться по формуле:

,

где - остаточное давление в рубашке,

- рабочее давление в рубашке,

- атмосферное давление в рубашке,

По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 10 мм.

- определяется по номограмме (см. методичку " расчёт химического аппарата с механическим перемешивающим устройством").

Коэффициенты определяются по формулам:

- коэффициент запаса прочности (условие обеспечения устойчивости оболочки)

Е - модуль упругости определяемый по таблице П-4. Модуль упругости для легированной стали при температуре в 100.

.

где - расчетная длинна цилиндрической обечайки определяемая следующим образом:

,

где = 0,1 м.

- высота отбортовки;

;

;

.

По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 12 мм.

По результатам расчётов толщину стенки цилиндрической обечайки принимают равной:

Значит толщину цилиндрической части аппарата принимаем равной 12 мм.

3.2.2 Расчёт толщины эллиптического днища аппарата

Расчёт толщины стенки эллиптического днища проводиться при воздействии внутреннего и внешнего давлений, а окончательная её толщина принимается максимальной из вычисленных значений.

1. При воздействии внутреннего давления .

где - толщина стенки эллиптического днища,

- в вершине стандартного эллиптического

.

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 8 мм.

2. при воздействии внешнего давления:

.

.

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 8 мм:

,

где выбирается по номограмме (см. методичку " расчёт химического аппарата с механическим перемешивающим устройством") для предварительных расчётов можно принять равным 0,9.

=9,23 мм.

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 10 мм.

По результатам расчётов толщину стенки эллиптического днища принимают равной:

Значит толщину эллиптической части аппарата принимаем равной 10 мм.

3.2.3 Расчёт толщины эллиптической крышки аппарата

Расчёт толщины стенки эллиптической крышки выполняется только при действии внутреннего давления по формуле:

.

По ГОСТу толщину стенки эллиптической крышки следует назначить 8 мм.

3.2.4 Расчёт толщины цилиндрической обечайки рубашки

Толщины стенок рубашки определяется при воздействии внутреннего давления в рубашке и внешнего давления сжатия, равного, разности внешнего атмосферного и внутреннего остаточного давления.

.

1. При воздействии внутреннего давления

= - рабочее давление в рубашке аппарата:

где, стенки цилиндрической обечайки рубашки аппарата,

- внутренний диаметр рубашки,

- прибавка на округление до стандартной толщины листа,

- коэффициент сварного шва,

- поправка на коррозию,

где - скорость коррозии (для вполне стойких материалов, =0,1мм/год),

- срок службы аппарата равный 10 годам, получим равное 1мм

- расчётное допускаемое напряжение.

Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса определяется по формуле:

где - поправочный коэффициент, учитывающий взрыва- и пожараопасность среды в аппарате.

- нормативное допускаемое напряжение.

Нормативное допускаемое напряжение стали при различных температурах приведены в таблице П-3.Нормативное допускаемое напряжение для стали 08Х 18Н 10Т при температуре в 100 равна =139 МПа.

Для максимальной прочности цилиндрической части аппарата сварной шов целесообразнее сделать сплошным. Тогда коэффициент сварного шва будет равен =0,8 следовательно расчётное допускаемое давление равняется:

.

По ГОСТу толщину стенки рубашки аппарата следует назначить 12 мм.

2. При воздействии внешнего давления

.

По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 2 мм

,

- определяется по номограмме (см. методичку " расчёт химического аппарата с механическим перемешивающим устройством").

Коэффициенты определяются по формулам:

- коэффициент запаса прочности (условие обеспечения устойчивости оболочки)

Е - модуль упругости определяемый по таблице П-4. Модуль упругости для легированной стали при температуре в 100

.

где - расчетная длинна цилиндрической обечайки определяемая следующим образом:

,

где - высота отбортовки

= 0,10833 м.

.

.

.

По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 8 мм.

По результатам расчётов толщину стенки цилиндрической обечайки принимают равной:

Значит толщину цилиндрической части рубашки аппарата принимаем равной 12 мм.

3.2.5 Расчёт толщины эллиптического днища рубашки

1. При воздействии внутреннего давления .

где - толщина стенки эллиптического днища,

- в вершине стандартного эллиптического,

,

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 12 мм.

2. При воздействии внешнего давления:

.

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 2 мм:

,

где выбирается по номограмме (см. методичку " расчёт химического аппарата с механическим перемешивающим устройством") для предварительных расчётов можно принять равным 0,9.

=3,31 мм.

По ГОСТу толщину стенки эллиптического днища следует назначить 4 мм. По результатам расчётов толщину стенки эллиптического днища принимают равной:

Значит толщину эллиптической части рубашки аппарата принимаем равной 12 мм.

3.3 Определение допускаемых давлений

Допускаемое давление в корпусе аппарата определяется на основе условий прочности оболочки, днища и крышки аппарата, равно:

где - допускаемое внутреннее давление для эллиптической крышки

- допускаемое внутреннее давление для цилиндрической обечайки корпуса,

- допускаемое внутреннее давление для днища:

.

.

.

Значит, допускаемое давление в корпусе аппарата будет равно 1,62 МПа.

Допускаемое давление в рубашке определяется на основе условий прочности и жёсткости стенок корпуса аппарата и на основе условий прочности стенок рубашки и аппарата и равно:

Допускаемое внешнее давление для цилиндрической обечайки корпуса:

где - допускаемое внешнее давление из условия прочности цилиндрической обечайки корпуса:

.

- допускаемое внешнее давление по условию устойчивости цилиндрической обечайки корпуса:

В₁=.

Значит значение принимаем равным 1

.

.

Допускаемое внешнее давление для днища аппарата:

где - допускаемое внешнее давление из условия прочности эллиптического днища.

.

- допускаемое внешнее давление по условию устойчивости эллиптического днища:

.

.

- допускаемое внутреннее давление из условия прочности цилиндрической обечайки рубашки:

,

.

- допускаемое внутреннее давление из условия прочности эллиптического днища рубашки:

,

.

В случае невыполнения какого-либо неравенства увеличивают толщину стенки на 2мм того участка аппарата, которым определяется минимальное допускаемое давление и повторяют расчёт.

Назначим толщину цилиндрической и эллиптической части аппарата 14мм и проведём расчёт.

.

.

.

Значит, допускаемое давление в корпусе аппарата будет равно 1,62 МПа.

.

.

значит значение принимаем равным 1.

.

.

.

.

.

.

.

Значит, допускаемое давление в рубашке аппарата будет равно 1,52 МПа.

Для обеспечения прочности аппарата при гидравлическом испытании необходимо выполнение условий:

условие проведения гидравлических испытаний:

.

.

так как не выполняются условия обеспечения прочности аппарата при гидравлических испытаниях целесообразно увеличить толщину стенки крышки на 2 мм и толщину стенки корпуса и днища рубашки аппарата на 2 мм и проведём повторные расчёты.

.

.

.

Следовательно, аппарат будет иметь следующие параметры:

толщина крышки аппарата 10 мм

толщина цилиндрической обечайки аппарата 14 мм

толщина днища аппарата 14 мм

толщина корпуса рубашки 14 мм

толщина днища рубашки 14 мм

допускаемое давление в аппарате будет 2 МПа

допускаемое давление в рубашке будет 1.97 МПа.

3.4 Подбор фланцев аппарата

Болты разрешается применять при условном давлении до 2,5 МПа и температуре до 300. Фланцевые соединения крышки с корпусом аппарата представлены двумя типами фланцев: плоские приварные и фланцы приварные встык (фланцы с шейкой). Конструктивные формы уплотнительных поверхностей регламентированы. Уплотнение типа выступ-впадина можно применять при давлении от 0,6 до 1,6 МПа. Следовательно, для нашего аппарата целесообразно назначить фланец приварной встык типа выступ - впадина. Размеры фланцев указаны в табл. П-9 [1] Расчётная сила осевого сжатия фланцев, требуемая для обеспечения герметичности соединения:

,

где - рабочее давление

- реакция прокладки

- средний диаметр прокладки

- эффективная ширина прокладки:

при

где ширина прокладок подбираемая по табл. 3,4 [1]. Т. к. материал прокладки фторопласт - 4 то ширину надо назначить в промежутки от 0,015 м до 0,025 м.

Возьмём величину равной 24 мм, тогда .

m - коэффициент, зависящий от материала прокладки, который выбирается по табл. 3,3 [1]. m - назначим 2,75.

.

Усилие, возникающие от разности температур фланца и болта.

- число болтов по табл. П-9 [1] равно 56.

- площадь поперечного сечения болта по внешнему диаметру резьбы, которая может быть определена по формуле:

- наружный диаметр резьбы болта

- внутренний диаметр резьбы равный 17,294 мм (ГОСТ 24705-81)

.

- модуль упругости материала болта при рабочей температуре (см. табл. П-4 [1]) равно Па.

- коэффициенты линейного расширения материалов фланца и болтов,

соответственно (см. табл. П-5 [1]) равны

ст. Х 18Н 10Т равно .

ст. 35ХМ равно .

- коэффициент, определяемый по диаграмме на рис. 3,6 [1]:

=0,145.

Расчётное осевое усилие для болтов принимается наибольшим из следующих трёх значений:

где - усилие, действующие на болты при предварительном обжатии прокладки

- удельная нагрузка на прокладку (см. табл. 3,3 [1]) 10 МПа.

.

где - усилие затяжки болтов при монтаже:

- отношение допускаемых напряжений для материала болтов(см. табл. П-3 [1]) при монтаже (при температуре 20) и при температуре .

.

- коэффициент жёсткости фланцевого соединения равен 1,3 для соединения с фторопластовой прокладкой.

- равнодействующая внутреннего давления.

.

.

- предельное усилие в болтовом соединении в процессе эксплуатации.

.

Выполним проверку на прочность болтов по условию:

где - допускаемое напряжение для материала болтов при температуре

Прочность неметаллической прокладки проверяют по формуле:

,

где - расчётное давление на прокладку при монтаже,

- допускаемое давление для прокладки (см. табл. 3,3 [1]) равное 40 МПа.

.

3.5 Подбор привода мешалки

привод химического аппарата включает электродвигатель механическую передачу (редуктор) опорную стойку для крепления в зависимости от физико-химических свойств среды, давления и температуры выбираем уплотнение у нас торцевое уплотнение по величине требуемой мощности и оборотов вращения вала мешалки выбирается тип и размер мотор - редуктора - МПО 1 (см. табл. П-15 [1]) по величине допускаемого крутящего момента выбираемого привода определяем в первом приближении диаметр вала мешалки.

1 - Уплотнение торцевое

2 - мотор редуктор типа МПО 1 обеспечивает вращение вала с .

Вычислим КПД привода:

- КПД редуктора привода МПО 1

- КПД пары подшипников качения

- КПД сальникового уплотнения

- КПД муфты

.

Потребляемая мощность привода:

.

привыбираем конкретный мотор - редуктор с номинальной мощностью 3кВт и допустим крутящим моментом на валу.

Предварительный диаметр вала равен:

.

Устанавливаем тип стойки - 1. Выбранный мотор - редуктор МП 01-10, величина диаметра вала и тип мешалки позволяют конкретизировать стойку привода.

Тип 1 габарит 1 (50мм).

Размеры мотор редуктора смотри таблицу П-16 [1].

3.6 Расчёт вала

3.6.1 Расчёт вала на виброустойчивость

Для безопасной работы конструкции установлены следующие ограничения, которые являются условием виброустойчивости:

,

- угловая скорость вращения вала мешалки

- первая критическая скорость вала, равная частоте собственных поперечных колебаний вала с установленными на нём деталями.

.

где - момент инерции поперечного сечения вала.

- масса одного метра длины вала мешалки (для стали ).

- диаметр вала мешалки ().

Е - модуль упругости материала вала при рабочей температуре ().

- длина вала принимаем .

- определяем по графику на стр. 31 [1]

- относительная координата центра мешалки

- берём по табл. П-11 [1] (расстояние между опорами)

- относительная масса мешалки

- масса мешалки

=11 кг по таблице П-17 [1]

- длина вала

По графику на стр.31 [1] рис. 5.1 определяем .

Найдём :

.

Согласно условию виброустойчивости: .

Условие виброустойчивости выполняется.

3.6.2 Расчёт вала на прочность

Вал мешалки необходимо проверить на прочность из условия совместного действия изгиба с кручением.

Максимальный крутящий момент с учётом пусковых нагрузок определяется по формуле:

- коэффициент динамичности нагрузки

=2 для лопатных мешалок

- номинальная мощность двигателя привода

= 3кВт

- угловая скорость вала мешалки

.

.

максимальный изгибающий момент от действия приведённой центробежной силы и опасное сечение вала определим из эпюры изгибающих моментов, построенной для расчётной схемы вала.

Приведённая центробежная сила определяется по формуле:

.

где - приведённая сосредоточенная масса вала мешалки

- радиус вращения центра тяжести приведённой массы вала и мешалки:

- коэффициент приведения распределённой массы вала к сосредоточенной массе мешалки,

где - эксцентриситет центра массы мешалки.

.

- допускаемое биение вала =0,0001м.

.

.

.

.

.

Для опасного сечения вала запишем условие прочности:

,

- нормальное напряжение:

.

- максимальное касательное напряжение

.

Следовательно:

.

3.7 Проверочный расчёт мешалки

Размеры мешалки берутся по таблице П-17 [1], исходя из допустимого крутящего момента.

Проверка прочности стыкового шва соединения лопастей со ступицей мешалки выполняется по нормальным напряжениям при изгибе лопастей:

,

где - допускаемое напряжение сварного шва;

- коэффициент сварного шва;

- допускаемое напряжение для выбранного материала мешалки;

- соединение тавровое с двусторонним швом;

- расчётный изгибающий момент в сечении стыкового шва лопасти

- число лопастей

.

- расчётный крутящий момент

- коэффициент динамичности для лопатных мешалок

- номинальная мощность на валу мешалки.

(смотри пункт "подбор привода мешалки")

- КПД привода

по таблице П-15.

.

.

Выбираем мешалку по допустимому крутящему моменту по таблице П-17 и проверяем на прочность.

Расчётный осевой момент сопротивления сечения стыкового шва определяется следующим образом.

У нас лопасть с ребром жёсткости.

- осевой момент инерции относительно центральной оси х.

Определение положения центра тяжести сечения:

по таблице П-17 [1]

.

.

3.8 Подбор муфты

Основные муфты, применяемые в химическом машиностроении, стандартизованы. Согласно стандартам их подбирают по диаметрам соединяемых валов и по расчётному передаваемому вращаемому моменту

,

где - номинальный вращающий момент при установившемся режиме ( у нас),

,

- коэффициент режима работы (табл. 6,1 [1])

=1,8

.

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с допустимы моментом на валу

Т.к. радиальные и угловые смещения валов снижают долговечность резиновых втулок, нагружая валы дополнительной изгибающей силой, то необходимо провести проверку прочности пальца.

Условие прочности пальца:

.

Пальцы рассчитываются на изгиб в предположении, что палец как балка жёстко закреплён одним концом и сила приложена сосредоточена посредине пальца.

- поперечная сила, воздействующая на палец при передаче расчётного вращающего момента

,

- число пальцев

- диаметр окружности расположения пальцев

=120

- длина пальца

для материала Ст 45

.

Прочность резиновых втулок проверяют по напряжениям смятия при допущении, что давление равномерно распределено по длине втулки:

- длина втулки =36мм

-допускаемое напряжения смятия для резины.

.

Для всех типов муфт выполняется проверочный расчёт шпоночного соединения.

Условие прочности шпонки на смятие:

- напряжение смятия на боковой поверхности шпонки

- диаметр участка вала под муфту

У нас =40 мм.

- расчётная длина шпонки:

Выбираем шпонку из таблицы П-32 [1]:



,

b - ширина шпонки из таблицы П-32 [1]

- допускаемое напряжение смятия для шпонки из сталей марок Ст 45.

.

Возьмём длину шпонки и проведём повторный расчёт:

Следовательно, выбираем шпонку со следующими размерами:

3.9 Подбор комплектующих

3.9.1 Подбор уплотнителя

В химических аппаратах с перемешивающим устройством для герметизации места прохождения вращающегося вала сквозь неподвижную крышку применяют уплотнения. С этой целью используют сальниковые и торцевые уплотнители.

Сальниковые уплотнители не применяются при ядовитых пажаро- и взровоопасных средах.

Так как нашатырный спирт при концентрации в 30 % очень ядовит то следует назначить торцевое уплотнение.

3.9.2 Подбор люков

Ввиду малых размеров аппарата целесообразно назначить стальной загрузочный люк с плоской крышкой. Так как данный вид люков имеет минимальные размеры и значительно не будет влиять на устойчивость всей конструкции.

Размеры люка выбираем по таблице П-28 [1].

Возьмём люк диаметром условного прохода 150 мм.

3.9.3 Подбор штуцеров

Все штуцера подбираются по таблице П-30 [1].

Возьмем для аппарата 9 штуцеров:

1. Штуцер для слива продукта назначаем с условным проходом в 200мм для максимальной скорости слива.

2. Два штуцера берём с условным проходом 65мм ввод вывод термостатической среды (для большей скорости циркуляции термостатической среды в рубашке).

3. Остальные штуцера берём с условным проходом 50 мм

для отбора проб

установки манометра

установки термометра

два для ввода реактивов

слив конденсата.

3.9.4 Подбор опор аппарата

Тип и размер опоры выбираются по допустимой грузоподъёмности:

1. Вес цилиндрической части:

.

2. Вес днища:

по таблице П-6 [1]

3. Вес крышки:

по таблице П-6 [1]

4. Вес фланцев:

по таблице П-9.

.

.

5. Вес цилиндрической обечайки рубашки:

.

6. Вес днища рубашки

по таблице П-6 [1]

.

Вес сухого аппарата будет равняться:

4115+1867+1333,8+1831+3566+2162,16=14,875Н.

1. Вес

по таблице П-6 [1].

.

.

.

2. Вес воды:

.

Вес жидкостей:

9831+1900=11731Н.

Вес комплектующих:

.

Полный вес аппарата:

.

14102+11731+3000+110+580=35000Н=35Кн.

.

выбираем опору тип 3 допускаемый вес 25кН по таблице П-33 [1].

Проверяем площадь опоры подкладного листа из условия из условия прочности бетонного листа:

- допускаемое напряжение для бетона при сжатии.

- для бетона марки 300.

.

Площадь одной опоры. Проверяем площадь опоры подкладного листа из условия из условия прочности бетонного листа:

- допускаемое напряжение для бетона при сжатии.

- для бетона марки 300.

смотри таблицу П-33.

0,069>0,0152.

Прочность угловых сварных швов, соединяющих рёбра опор с корпусом аппарата, проверяют по условию:

.

- напряжение среза в швах.

- катет шва.

- общая длина шва.

- допускаемое напряжение для материала шва можно принять.

.

3.9.5 Подбор строповых устройств аппарата

Строповые устройства подбираются по таблице П-34 [1] исходя из приходящихся на них нагрузок.

Нагрузки рассчитываются по формуле:

,

- коэффициент перегрузки: ,

- коэффициент динамичности: ,

- коэффициент условий работы;

при подъёме без траверсы;

- вес сухого аппарата;

- число строповых устройств;

.

.

по таблице П-34 [1] выбираем строповое устройство-тип 1 с допускаемой нагрузкой на одно устройство 20 Кн.

Заключение

Аппарат для перемешивания фазовых систем (жидкость + жидкость; жидкость + твёрдое вещество) является одним из основных среди оборудования химического производства.

В данном проекте разработан ёмкостной химический аппарат для перемешивания двух жидкостей: воду и нашатырный спирт.

В пояснительной записке проведены расчёты на прочность корпуса и рубашки аппарата, болтовых и сварных соединений, проведён проверочный расчёт мешалки на прочность стыкового шва соединения лопастей со ступицей и консольного вала мешалки на виброустойчивость.

Работа над проектом позволила более детально ознакомиться с устройством химического аппарата.

Вертикальный аппарат типа ВЭЭ в исполнении с отъёмной крышкой, которая соединяется при помощи фланца типа выступ, впадина который имеет 56 отверстий под болты размером М 20.

Допускаемое давление в аппарате 2 МПа

При толщине стенок корпуса 14 мм

и крышки 12 мм.

К аппарату приварена гладкая рубашка с допускаемым давлением 1,97МПа при толщине стенок рубашки 12 мм.

Также в аппарате имеется загрузочный люк с диаметром условного прохода 450 мм.

К аппарату приварено 9 штуцеров плоских стальных, в аппарате также установлен электродвигатель мощностью 3 кВт, который передаёт допустимый крутящий момент 1500 Нм на вал диаметром 80 мм, на конце которого находиться разъемная ступица, на которую крепится мешалка.

Литература

1. Методические указания. Расчёт химического аппарата с механическим перемешивающим устройством. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005, 87 с.

2. Федоренко Б.Л., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. Л.: Машиностроение, 1981, 325 с.

3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973, 752 с.

4. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник. Л.: Машиностроение, 1981, 382 с.

5. Поляков А.А. Механика химических производств. Л.: Химия, 1995, 391 с.

6. Иванов М.Н. Детали машин. М.: Высшая школа, 1976, 367 с.

7. Боголюбов С.К. Черчение. М.: Машиностроение, 1989, 333 с.

8. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин: Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1975, 348 с.

9. Методические указания. Детали и материалы машин химических производств. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005, 87 с.

10. ОСТ 26-373-78. Нормы и методы расчёта на прочность фланцевых соединений сосудов и аппаратов. М.: Минхимнефтемаш СССР, 1979, 10 с.

11. ОСТ 26-01-1243-75. Уплотнение валов торцевые для аппаратов с перемешивающими устройствами. Типы, параметры, конструкции и основные размеры. Технические требования. М.: Минхимнефтемаш СССР, 1976, 32 с.

Размещено на Allbest.ru

...