Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВЭЭ-21

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Российский химико-технологический

университет им. Д.И. Менделеева

Кафедра механики

Пояснительная записка

к курсовому проекту по механике

на тему: Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВЭЭ-21

группа И-24

вариант 18

выполнила: Першина Анастасия

принял: Артемьев С.В.

Москва 2008

Содержание

1. Техническое задание

2. Расчёт геометрических размеров аппарата

3. Расчёт корпуса аппарата

3.1 Выбор материала, определение расчётных давлений

3.2 Определение толщины обечайки по внутреннему давлению

3.3 Определение толщины днища по внутреннему давлению

3.4 Определение толщины крышки аппарата по внутреннему давлению

3.5 Определение толщины обечайки рубашки по внутреннему давлению

3.6 Определение толщины днища по внутреннему давлению

3.7 Определение толщины днища по внешнему давлению

3.8 Определение толщины днища аппарата по внешнему давлению

4. Подбор комплектующих элементов

4.1 Привод (мотор - редуктор, стойка)

4.2 Уплотнение

4.3 Муфта

4.4 Мешалка

4.5 Люк

4.6 Фланец аппарата

4.7 Штуцера

4.8 Лапы

1. Техническое задание

1. Вариант 18

2. Тип аппарата: ВЭЭ-21

3. Номинальный объём V, м - 2,5

4. Диаметр аппарата D, мм - 1200

5. Тип мешалки: турбинная открытая

6. Диаметр мешалки d, мм: d =

7. Частота вращения n, об/мин - 130

8. Мощность на валу мешалки N, кВт - 7,5

9. Избыточное давление в аппарате P, МПа - 0,6

10.Остаточное давление в аппарате P, МПа - 0,015

11.Давление в рубашке Р, МПа - 0,8

12.Среда в аппарате: NHOH

13Температура в аппарате t, С - 140 (кип)

14.Плотность среды , - 890

2. Расчёт геометрических размеров аппарата

Тип аппарата ВЭЭ-21

Диаметр рубашки:

D= D+100 = 1200+100=1300мм

Высота обечайки аппарата H:

H====1,81м=1810мм

Размещено на http://www.allbest.ru/

Объём цилиндрической части:

V= V - V- V= V - 2 V=

= 2,5 - 0,226 2 = 2,048м

Объём эллиптической крышки:

V===0,226 м

Объём эллиптической днища:

V== 0,226 м

Высота рубашки:

h = H = 1810 = 1207 мм

Высота крышки:

H=== 300 мм

Высота днища аппарата:

H= = 300 мм

Высота днища рубашки:

h=== 325 мм

3. Расчёт корпуса аппарат

3.1 Выбор материала, определение расчётных давлений

По таблице П-1 для заданной среды NHOH при температуре t=140 выбираем сталь марки 08X18H10T с покрытием кислотоустойчивой эмалью.

Скорость коррозии П = 0,1 .

Срок службы аппарата Т= 10 лет

Прибавка на компенсацию коррозии

С=

Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса:

,

где =0,9 - поправочный коэффициент, учитывающий взрыво- и пожароопасность среды в аппарате;

- нормативное допускаемое напряжение по таблице П-3;

=134МПа;

Допускаемое напряжение:

По таблице П-4 модуль упругости стали 08X18H10T при температуре t=140:

Е = 1,86

По таблице П-5 коэффициент линейного расширения стали 08X18H10T при t=140: обечайка крышка механический аппарат

Расчётное внутренне давление для элементов корпуса аппарата:

Р= Р= Р= 0,6МПа

Расчётное внутреннее давление для рубашки:

Р= Р= 0,8МПа

Расчётное наружное давление при проверке стенок корпуса на устойчивость:

Р= Р- Р+ Р= 0,1 - 0,015 + 0,8 = 0,885

3.2 Определение толщины обечайки аппарата по внутреннему давлению

Днище эллиптическое.

S=+ C+ C,

где = 0,8 - коэффициент прочности сварного шва,

C= 13- прибавка на округление толщины листа,

S=+ 1 + C= + 1 + C= 3,8 + 1 + C= 4,8 + 1,2 = 6мм

3.3 Определение толщины крышки аппарата по внутреннему давлению

3.4 Определение толщины обечайки рубашки по внутреннему давлению

=

=

3.5 Определение толщины днища рубашки по внутреннему давлению

3.6 Определение толщины обечайки аппарата по внешнему давлению

, где К= f(К,К)

К;

n= 2,4 - коэффициент запаса устойчивости;

К=

К=; l= h = 1207мм - высота рубашки;

К= 0,8

мм

мм

Толщину стенки цилиндрической обечайки принимаем равной:

мм

3.7 Определение толщины днища аппарата по внешнему давлению

Днище эллиптическое.

, где R= D

К= 0,9

Толщину эллиптического днища принимаем равной:

4. Подбор комплектующих элементов

4.1 Привод (мотор - редуктор, стойка)

По заданным N=130 кВт, n=130 об/мин выбираем мотор - редуктор типа МПО1-10.

Основные габариты мотор - редуктора:

d=40мм; d=13мм; L=80мм; D=330мм; D=270мм; L=630мм; L=350мм; L=110мм; L=6мм; L=16мм; =30; n(кол)=6; масса=50кг.

В соответствии с выбранным мотор - редуктором типа МПО1-10 с выходным диаметром вала d = 40мм выбираем стойку вертикальную типа 1 (габарит 01).

Основные габариты стойки:

d = 50мм, D = 540мм, D= 430мм, D= 380мм, D= 500мм, D= 270мм, D= 330мм, H = 1235мм, h = 720мм, I = 450мм, I= 500мм, L = 350мм, d= 23мм, n= 6.

4.2 Уплотнение

По заданному давлению в аппарате Р= 0,6 МПа выбирается уплотнение сальниковое по диаметру вала d = 40мм.

Основные параметры сальникового уплотнения по диаметру вала d = 40мм:

D = 185мм, D= 150мм, D= 128мм, d= 60мм, d= M12, n= 4, z = 2, H = 180мм, h = 90мм, b = 15мм, масса = 7,5кг.

4.3 Муфты

По заданным N = 7,5 кВт, n = 130 об/мин и выбранному мотор - редуктору типа МПО1 - 10 определяем расчётный крутящий момент.

Коэффициент режима работы К= 1,5

Номинальный вращающий момент:

Угловая скорость вращения:

Коэффициенты полезного действия:

По диаметру вала d = 40мм и расчётному крутящему моменту М= 736,5 выбираем муфту фланцевую габарита 1, крутящий момент - 500 ,

d = 40мм.

Основные размеры фланцевой муфты:

d = 40мм, D = 190мм, D=150мм, d= 80мм, d= 110мм, d= 90мм, d= 80мм, d= M12, n = 6, L = 110, I = 22мм, I= 26мм, b = 5мм, I= 22мм, M= 500, масса = 13,4кг.

4.4 Мешалка турбинная открытая

Исполнение 1

Основные параметры турбинных открытых мешалок:

d = 400mm, d = 45mm, b = 80mm, h = 90mm, s = 6mm, допустимый крутящий момент = 0,35 кНм, масса = 7,2 кг.

Ступица к мешалке подбирается по диаметру d = 45мм, исполнение 1 ступица разъёмная.

Основные параметры стутиц мешалок:

d = 45 mm, h = 90 mm, d = 95 mm, d = 55 mm, d = M6, d = 35 mm, d = 13 mm, d = 32 mm, c = 64, c = 50 mm, h = 22 mm, s = 8 mm.

4.5 Люк

Выбираем люк стальной загрузочный с плоской крышкой. Выбор производим по условному давлению и условному проходу .

P = 0,6 MПа, D = 150 mm, ds = 1586, D = 260 mm, D = 225 mm, H = 326 mm, H = 210 mm, h = 16, d = M24, Z = 12 (число болтов).

4.6 Фланец аппарата

Для соединения крышки с аппаратом выбираем фланец стальной плоский приварной.

Основные параметры: D_y = 1200 mm, P_y = 1,6 mm, D_ф = 1350 mm, D_b = 1310mm, D₁ = 1268 mm, D₂ = 1280 mm, D₃ = 1266 mm, D₄ = 1220 mm,

D₅ = 1248 mm, h = 50 mm, H = 95 mm, d = 23 mm, число отверстий = 56

4.7 Штуцеры

Выбираем штуцер стальной фланцевый тонкостенный.

Параметры: P_y = МПа, D_y = mm, D_ф = mm, D_b = mm,

D₁ = mm, d_t = mm, s_t = mm, h = mm, H_t = mm, d = mm,

n =

4.8 Лапы

Лапы подбираются по нагрузке на одну лапу.

Масса аппарата:

=

с=

Плотность стали: с =

=

Площадь эллипсоида =

Вес аппарата

Нагрузка на 1 лапу в кН:

n = 3; 4

Выбираем лапу опорную для аппаратов с эллиптическим днищем:

Размещено на Allbest.ru

...