Вертикальний апарат із пристроєм,

Міністерство освіти і науки України

Східноукраїнський національнийний університет

Рубіжанська філія

Кафедра ОФТМ

до курсового проекту з прикладної механіки

«ВЕРТИКАЛЬНИЙ апарати з пристроями»

Виконав студент гр. ТД-.41

.Копилец Сергій

Керівник проекту

Лихачов А.І.

м.Рубіжне, 2002 г.

ЗМІСТ

реферат

Завдання на курсовий проект

Відомість курсового проекту

Вступ

1. Вибір матеріалу

2. Розрахунок товщини обичайки корпусу

3. Розрахунок еліптичного днища

4. Розрахунок сорочки

5. Розрахунок на міцність зміцнення отворів

6. Розрахунок фланцевих з'єднань

7. Розрахунок пристроями,

8. Вибір приводу пристроями,

9. Визначення ваги апарату

10. Вибір опор апарату

Список літератури

РЕФЕРАТ

Курсовий проекту містить два листа графічної частини формату А-1 і пояснювальну записку в «35» листів.

Ключові слова - обичайка, днище, кришка, мотор-редуктор, фланець, патрубок, щоперемішує пристрій, штуцер, технологічний отвір, сорочка, ущільнення, вибір матеріалу апарату, визначені розрахункові параметри, виконані розрахунки товщини стінок обичайки, днища, сорочки, проведені розрахунки на міцність зміцнення отворів, обраний тип фланцевого з'єднання, визначена потужність на перемішування, обраний привід пристроями,, підібрані опори апарата.

ЗАВДАННЯ НА курсового проектування

"Стверджую"

Зав. кафедрою ОФТМ

Овчаренко В.В.

«ВЕРТИКАЛЬНИЙ апарати з пристроями»

ВІДОМІСТЬ курсового проекту

ВСТУП

Розвиток хімічної та нафтохімічної промисловості вимагає створення нових високоефективних, надійних і безпечних в експлуатації технологічних апаратів. Застосування речовин, що володіють вибухонебезпечними і шкідливими властивостями, ведення технологічних процесів під великим надлишковим тиском і при високій температурі обумовлює необхідність детального опрацювання питань, пов'язаних з вибором засобів захист для обслуговуючого персоналу, з міцністю і надійністю вузлів і деталей апаратів. Перед хімічне машинобудування поставлена ​​задача створення і випуску високопродуктивного обладнання. Хімічне машинобудування повинно внести великий внесок у розвиток паливно-енергетичного комплексу нашої держави.

Основною метою даного курсового проекту є вивчення конструкцій найбільш поширених апаратів хімічних виробництв, що досягається виконанням розрахунків на міцність деталей і вузлів, округлених розрахованих параметрів до стандартних значень, виконанням креслень загального вигляду і вузлів апарату.

1. ВИБІР МАТЕРІАЛУ

Для виготовлення зварних сталевих апаратів застосовують напівфабрикати, що поставляються металургійною промисловістю у вигляді листового, сортового і фасонного прокату, труб, спеціальних поковок і виливків.

Матеріали повинні бути хімічно і корозійностійкими в заданому середовищі, мати гарну зварюваність і, відповідно, міцності і пластичними характеристиками в робочих умовах, допускати холодну і гарячу механічну обробку.

При виборі конструкційних матеріалів основним критерієм є його хімічна і корозійна стійкість в даному середовищі. Іншим критерієм є температура апарату. Основним матеріалом для хімічного машинобудування є корозійностійкі сталі різних марок, чавун, бронза та неметалеві матеріали. З урахуванням агресивності середовища, температури і тиску апараті для проектованого апарату вибираємо високолеговану сталь 08Х21Н6М2Т з допускаються напругою s = 233 МПа

2. РОЗРАХУНОК ТОВЩИНИ Обичайка КОРПУСУ

Вихідні параметри:

	обсяг апарату	V = 5
	Внутрішній діаметр апарату	D = 1800
	Висота апарату	Н = 2230 мм
	Внутрішнє надлишковий тиск	Р = 1,5 МПа
	Зовнішнє надлишковий тиск	Рн = 1,0МПа
	Робоча температура	20 0 С
	Середовище в апараті	HNO 3
	довговічність апарату
	Днище і кришка	еліптичні
	кришка	знімна
	днище	приварне
	сорочка	гладка, приварна
	мішалка	листова

2.1. Для заданої середовища (HNO ₃₎ (табл. 1 МУ, стор.27) приймаємо:

щільність ρ = 1510 кг / м ³

коефіцієнт динамічної в'язкості μ = 0.8 н.с / м ²

Для корпусу апарату вибираємо високолеговану сталь марки 08Х21Н6М2Т. Ця сталь за способом виплавки спокійна, легко зварюється усіма видами зварювання.

Для сорочки, в якій буде циркулювати гаряча вода або водяна пара, приймаємо по таблиці № 1 (МУ, стор.27) ​​вуглецеву конструкційну сталь 20К. Швидкість корозії приймаємо П = 0,05 мм / рік для сорочки і П = 0,1 мм / рік для корпусу, оскільки температура більше 20 ⁰ С.

2.2. Допустимі напруги і модуль пружності:

а) для сталі 08Х21Н6М2Т по таблиці № 2 (МУ, стор.28) -

20 ⁰ С = 233МПа Е = 2,0 × 10 ^-5 МПа

б) для стали 20К знаходимо:

при 20 ⁰ С ²⁰ = 147 МПа Е ²⁰ = 1,99 × 10 ⁵ МПа

2.2.1. Висота корпусу апарату при знятої кришці

, де

- висота еліптичні частині кришки,

100 мм - розмір, який орієнтовно враховує висоту циліндричної відбортовки кришки і товщину фланця кришки.

h ₁ = 2230- (0,25 × 1800 + 100) = 1680 мм

2.2.2. Висота рідини в апараті

h _ж = h ₁ - (50 ... 100) = 1680- (50 ... 100) = 1630 ... 1580 мм

Приймаємо до розрахунку. h _ж = 1600 мм = 1,6 М

2.2.3. Розрахункова внутрішній тиск в апараті

, де

Р _г - гідростатичний тиск -

рг = × g × h _ж = 1510 × 9,81 × 1,6 = 23700Па = 0,024МПа

g = 9,81 - прискорення вільного падіння;

r = 1510 - щільність середовища;

h _ж = 1600. - висота рідини в апараті.

Оцінюємо величину гідростатичного тиску

р% = рг / р × 100 = 0,024 / 1,5 × 100 = 1,6% <5%

Р = 1,5 МПа - внутрішнє надлишковий тиск в апараті,

якщо , То Р _Г не враховується

2.2.3.1 Розрахунок обичайки корпусу

2.2.3.2 Товщина стінки обичайки при навантаженні внутрішнім розрахунковим надлишковим тиском

, де

j = 0,9 - коефіцієнт зварного шва. Обечайка має зварений шов.

Р _р = 1,5 Н / мм ² - розрахунковий тиск (див. П.3.3.3)

Д _вн = 1800 мм

[ ] = 233 Н / мм ² - допустиме напруження (див. П.3.2)

S _R = (1,5 × 1800) / (2 × 233 × 0.9-1,5) = 6,46 мм

2.2.4. Товщина стінки обичайки при навантаженні осьової розтягує силою.

Осьова сила, що розтягує

F _R = (p × r ² × _r r) / 4 = (3.14 × 1800 ² × 1,5) / 4 = 3,82 × 10 ⁶ H

Товщина стінки

S _R = F _R / (p × r × × j) = (3,82 × 10 ⁶⁾ / (3.14 × 1800 × 233 × 0.9) = 3,22 мм

2.2.5. Товщина стінки обичайки, навантаженої зовнішнім тиском. Для корпусу навантаженим тиском є ​​тиск в сорочці

P _H = 1,0МПа = 1,0 н / мм ²

2.2.6. Розрахункова довжина (висота) обичайки

, де

- приймається конструктивно для зручного виконання зварювання сорочки і корпусу;

l = 1680-150- (2/3) × 0.25 × 1800 = 1230 мм

2.2.7 Товщина стінки обичайки

коефіцієнт , де

= 2,4 - коефіцієнт запасу стійкості при робочих умовах.

До ₁ = (2,4 × 1,0) / (2,4 × 10 ^-6 × 2 × 10 ⁵⁾ = 5

E = 2 × 10 ⁵ н.м.д.г. / мм ² - модуль граничної пружності для стали 08Х21Н6М2Т (див. П.2.2.)

Коефіцієнт К ₃ = l / D = 1230/1800 = 0,68

Коефіцієнт К ₂ визначаємо за таблицею 6 (МУ, стор.30) в залежності від _К1 і

K ₂ = 0.7

Товщина стінки

Приймаємо S _{R max} = 12,6 мм

2.2.8 З трьох умов (п.2.4.1, п.2.4.2, п.2.4.3) отримані три значення товщини стінки обичайки корпусу: 6,46; 4,25; 12,6мм з тих S _R = 12 , 6 мм

2.2.8.1 Збільшення до товщині стінки обичайки

, де

З ₁ - надбавка для компенсації корозії та ерозії -

З ₁ = З _до + С _е

З _е - надбавка для компенсації ерозії. З _е = 0, тому що швидкість руху середовища в апараті менш 20 м / с і відсутня абразивні частинки.

мм, де

t = 5 років довговічність,

П = 0,1 мм / рік - швидкість корозії для стали 08Х21Н6М2Т

Таким чином

З ₂ - надбавка для компенсації мінусового допуску. Мінусовій допуск вибираємо по таблиці 3. Для товщини від 8 до 20 мм З ₂ = 0,8 мм.

З ₃ - надбавка технологічна; враховує утонение місця під час вальцювання; для товщини від 4 до 30 мм приймаємо значення рівним 0,3 мм: З ₃ = 0,3 мм.

З = 1,5 + 0,8 + 0,3 = 2,6 мм

Примітка: обичайка корпусу в зовнішньої сторони омивається водою і парою, але при температурі 20 ... 100 ⁰ С вода (пар) не викликають корозії легованих сталей, тому приймаємо П _нар = 0 мм / рік.

2.2.8.2. Товщина стінки обичайки з урахуванням надбавок

мм

2.2.8.3 Виконавча товщина стінки обичайки корпусу, прийнята за стандартом (табл. 3)

S = 16 мм

2.2.8.4. Перевірочні розрахунки для обичайки корпусу

2.2.9. Допустиме внутрішнє надлишковий тиск при S = 16 мм, С = 2,6 мм

Н / мм ²

умова міцності

3,099> 1,5 Н / мм ² - умова міцності виконується

2.3.1. Допустима осьова сила, що розтягує

[F _p]> F _p - умова міцності дотримується.

2.3.2. Допускаються зовнішнє надлишковий тиск

, де

- допустиме тиск з умов міцності

Н / мм ²

- допустимий тиск з умов стійкості в межах пружності

, де

n _y = 2,4 - коефіцієнт запасу стійкості при робочих умовах

а) В ₁ = 1,0

б)

Приймаємо В ₁ = 1,0

Н / мм ²

Н / мм ²

1,13 Н / мм ^2> 1,0 Н / мм ²

> P _n, тобто умова міцності виконується.

2.3.3. Перевірка обичайки корпусу при навантаженні осьової стискає силою

Осьова стискаюча сила

Н

Допустима осьова стискаюча сила

, де

- Що допускається осьова стискаюча сила з умов міцності

Н

- Що допускається осьова стискаюча сила з умов місцевої стійкості в межах пружності.

при співвідношенні величину можна розрахувати за формулою

Н

- умова міцності виконується.

2.3.4. Перевірка на стійкість обичайки корпусу при спільній дії зовнішнього тиску і стискає сили.

Умова стійкості виконується.

Так як перевірочний розрахунок по всіх навантажень задовольняє умовам міцності, остаточно приймаємо виконавчу товщину стінки обичайки корпусу S = 16 мм.

3. РОЗРАХУНОК еліптичні днища

Згідно з завданням в апараті передбачені еліптичні днища (нижня днище і верхнє перевернене днище - кришка).

Для днища корпусу апарату прийнята сталь 08Х21Н6М2Т (див. П.2.2)

3.1. Товщина стінки днища, навантаженого внутрішнім розрахунковим надлишковим тиском

мм

R - радіус кривизни в вершині днища,

для еліптичного днища R = D = 1800 мм

j = 1 - приймаємо днище НЕ зварне, а незбиране, штамповані.

3.2. Товщина стінки днища, навантаженого зовнішнім тиском

, де

До _е - коефіцієнт приведення радіуса кривизни еліптичного днища. Попередньо приймаємо К _е = 0,9.

а) мм

б) мм

З двох значень 10,99 мм і 3,86 мм приймаємо більше - S _{1 R} = 10,99 мм

З отриманих значень товщини 5,8 мм і 10,99 мм приймаємо

S _{1 R} = 10,99 мм

3.3. Надбавка для днища

мм

З _е приймаємо С _е = 0

З ₂ - мінусовий радіус на товщину

З ₂ = 0,8 мм

З ₃ = 0,3 мм (п.2.4.5)

мм

3.4. З урахуванням надбавок

мм

Виконавча товщина стінки, прийнята за стандартом S = 16 мм.

3.5. Для еліптичних днищ, якщо довжина циліндричної відбортованої частини більше параметра , Тобто , То товщина стінки днища S ₁ повинна бути не менше товщини стінки обичайки, т.е. . визначаємо параметр = 124,24> 50 мм,

Визначаємо h = 50 мм при товщині S = 16 мм і діаметрі Д = 1800 мм по таблиці 16.5 (стр.449).

Приймаємо S ₁

S ₁ = 16 мм

3.6. Перевірочні розрахунки для днища корпусу.

3.6.1. Допускаються зовнішнє тиск на днище

Допускаються зовнішнє тиск з умови міцності

Н / мм ²

Допускаються зовнішнє тиск з умови стійкості в межах пружності

Уточнюємо коефіцієнт радіуса кривизни _Ке

п.3.3.1

Н / мм ²

Н / мм ²

. умова міцності виконується

Приймаємо до розрахунку товщину стінки днища S _{1 R} = 16 мм.

3.6.2. Допустиме внутрішнє надлишковий тиск

н / мм ²

- умова міцності виконується

Маса еліптичного днища при Д = 1800 мм, S ₁ = 16 мм - m _g = 486 кг (табл.16.1, стр.441)

4. РОЗРАХУНОК сорочки

Сорочка гладка приварна (невід'ємна). Для сорочки обрана (див. П.3.1, 3.2) якісна вуглецева конструкційна сталь 20К.

Мпа (п.3.1)

Н / мм ² (п.3.2)

4.1. Вибираємо діаметр сорочки (табл.4) При діаметрі апарату 1800 мм знаходимо Д _{сорочки} = 1900 мм;

а - зазор між днищем корпусу і сорочкою:

а = 30 мм

4.2. Висота сорочки з урахуванням днища

= 1680 мм (п.3.3.1)

= 150 мм (п.3.4.3.1)

м

4.3. Розрахунок обичайки сорочки.

4.3.1. Сорочка навантажена внутрішнім тиском, що дорівнює зовнішньому тиску для корпусу апарату:

МПа

4.3.2. Розрахунковий тиск в сорочці

, де

Р _Г - гідростатичний тиск в нижній частині сорочки.

Нагрівання апарату проводиться гарячою водою і парою

МПа, де

= 1000 кг / м ³ - щільність води,

h _p - висота сорочки (див. п.3.6.2)

Оцінюємо величину гідростатичного тиску

якщо , То Р _Г не враховується. У нас Р% = 1.53%, тому

.

4.3.3. Товщина стінки обичайки сорочки від внутрішнього розрахункового тиску

мм.

Н / мм ²

- коефіцієнт зварного шва.

4.3.4. Осьова сила, що розтягує для сорочки

Н

4.3.5. Товщина стінки обичайки сорочки від осьової сили, що розтягує

мм

З значень приймаємо більше - 7.2 мм.

4.3.6. Надбавка до товщини стінки сорочки (див. П.3.4.5)

, де

мм

П _руб = 0,1 мм / рік (Приймаємо по табл. 1 при 20 ⁰ С).

З ₂ = 0,8 мм для товщини 8 мм. и більше

З ₃ = 0,3 мм.

З _руб = 1.5 + 0,8 + 0,3 = 2.6 мм

4.3.7. Товщина стінки обичайки сорочки з урахуванням надбавок

мм

4.3.8. Виконавча товщина стінки обичайки корпусу, прийнята за стандартом (табл. 3)

S _руб = 10 мм

4.4. Перевірочні розрахунки для обичайки корпусу

4.4.1. Допустиме тиск в сорочці

МПа

, Тобто - умова міцності виконується

4.4.2. Допустима осьова сила, що розтягує

[F _{p] руб>} F _руб - умова міцності дотримується.

4.5. Розрахунок днища сорочки. Оскільки корпус апарата має еліптичну днище, то і для сорочки теж приймаємо еліптичне днище з діаметром Д _руб = 1900 мм.

4.5.1. Товщина стінки днища сорочки при навантаженні внутрішнім тиском

мм

R - радіус кривизни в вершині днища,

для еліптичних днищ R = Д _руб = 1900 мм

j = 1 - коефіцієнт зварного шва; приймаємо днище НЕ зварене з окремих частин, а виготовлене з цільної заготовки.

4.5.2. Товщина стінки днища сорочки з урахуванням надбавок

мм

4.5.3. Виконавчу товщину днища сорочки приймаємо згідно з табл.16.1 дорівнює 10 мм.

При діаметрі Д = 1900 мм і S _1грн = 10 мм знаходимо по таблиці 16.2 (стр.443) довжину відбортованої частини мм.

4.5.4. Допустиме внутрішній тиск на днище сорочки

МПа

МПа

- умова міцності дотримується.

5. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ЗМІЦНЕННЯ отворів

5.1. На кришці апарату передбачаємо люк і штуцери: давильної труби, два штуцери для технологічних ліній, для гільзи термометра, рівнеміра, КВП.

Для люка і патрубків штуцерів приймається сталь 08Х18Н10Т, як і для всього корпусу апарату.

Визначаємо (табл.5) розміри патрубків штуцерів і люка.

Діаметр апарату Д = 1800 мм> 1600 мм, тому приймаємо оглядовий

люк d _y = 400 мм:

товщина стінки S = 10 мм,

зовнішній діаметр люка d _н = 420 мм,

внутрішній діаметр d _в = 400 мм.

Вибираємо (табл.7) розміри труб (ВМСт3сп) для патрубків штуцерів:

- патрубок технологічного штуцера

d _y = 100 мм, d _н = 108 мм, S = 7 мм, d _в = 94 мм

- патрубка штуцера гільзи термометра

d _y = 50 мм, d _н = 56 мм, S = 3 мм, d _в = 50 мм

Примітка:

1. На сорочці передбачені штуцера введення та виведення теплоносія зі сталі 20К (як і матеріал сорочки)

d _y = 50 мм, d _н = 56 мм, S = 3 мм, d _в = 50 мм

2. У нижній частині днища передбачений зливний штуцер зі сталі 10Х17Н13М2Т

d _y = 100 мм, d _н = 108 мм, S = 7 мм, d _в = 94 мм

Якщо давильні труба в конструкції апарата не передбачена, то зливний штуцер обов'язковий, а при наявності давильної труби цей штуцер можна і не передбачати. Відповідно до вищезазначеного становищем і малою величиною відстані між мішалкою і стінкою корпусу (50 мм) давильні трубу в апараті проектом не передбачаємо. Проектом передбачено влаштування зливного штуцера.

5.2. Перевіряємо необхідність застосування спеціальних заходів щодо зміцнення отворів

5.2.1. У крайовій зоні еліптичної кришки (днища) отвори для люка і штуцерів слід розташувати так, щоб кромка отвору перебувала на відстані не менше 0,1 Д від внутрішньої стінки кришки.

Відстань від осі отвору до осі кришки:

а) для отвору під люк

мм

Приймаємо х _л = 500мм

б) для отворів штуцерів (в розрахунку використовуємо штуцер давильної труби, як має найбільший діаметр)

Приймаємо х _л = 600мм

Примітка. При близьких значеннях х _ш и х _л можна прийняти х _ш = х _л, рівне меншому з них.

5.2.2. Розрахункові діаметри.

Розрахунковий діаметр еліптичної кришки

а) при розрахунку отвори люка

мм

б) при розрахунку отвори штуцерів

мм

Примітка. Якщо х _ш = х _л, то Д _рш = Д _рк.

Розрахунковий діаметр зміщених отворів на еліптичній кришці

а) для отворів люка

мм, де

мм - для люка,

мм - добавки для люка.

в) розрахунковий діаметр технологічного штуцера

мм, де

мм - для технологічного штуцера

мм (див. п.3.4.5)

Примітка.

1. Розрахунковий діаметр технологічного штуцера визначається в тому випадку, якщо в конструкції апарата не передбачена давильні труба.

2. Розрахункові діаметри для інших отворів можна не визначати, тому що найбільшу небезпеку представляють отвори з великими діаметрами, тобто отвори люка, давильної труби і технологічного штуцера.

5.2.3. Визначаємо відстань між стінками штуцерів (між крайками отворів), при якому отвору можна вважати поодинокими.

, де

- розрахункові діаметри кришки Д рш і Д _рк,

S ₁ = 14 мм - виконавча товщина кришки (п.3.5.5)

Маємо в своєму розпорядженні поруч два найбільших отвори: для люка і давильної труби. В цьому випадку

Примітка.

2. На кресленні відстань між стінками люка та сусідніх штуцерів треба витримати не менше 465 мм.

5.2.4. Максимальний діаметр одиночного отвори при якому не буде потрібно додаткове зміцнення отворів при наявності надлишкової товщини стінки кришки (така завжди є)

для люка , де

S _p - розрахункова товщина еліптичної кришки при розрахунку оглядового люка

мм, де Р = 1.5 МПа - заданий внутрішній тиск в апараті;

d _ол = 2 = 551,8> 426,5

d _ол> d _рк, d _0> d _p - подальший розрахунок зміцнення отвору люка не потрібно

Для технологічного штуцера

d _від = , Де S _р - розрахункова товщина кришки, при розрахунку технологічного штуцера

S _p = мм

d _від = мм> 160 мм

Оскільки d _0> d _p, то немає необхідності приймати спеціальні заходи і проводити подальші розрахунки по зміцненню отворів.

6. РОЗРАХУНОК фланцевих з'єднань

6.1. Приймаємо фланцеве з'єднання у якого ущільнювальна поверхня з виступ-западиною. Фланці плоскі приварені (невільні) без втулки, неізольовані, тому що цей вид ущільнення рекомендується навіть при Р <0,6 МПа, якщо середу отруйна, вибухопожежонебезпечна.

Д = 1800 мм,

Р _в = 1,5 МПа,

Р _н = 1,0 МПа,

S ₁ = 16 мм - товщина стінки обичайки,

S _R = 10 мм - товщина стінки кришки.

Приймаємо матеріал фланців - сталь ВМСт3сп, як і для корпусу апарату. Для болтів - сталь 35Х. Матеріал прокладки - гума.

6.2. Конструктивні розміри фланців, прокладки, болтів

6.2.1. Діаметр болтів для кріплення фланців (табл.10).

Вибираємо d _s = 20 мм, болт М20

6.2.2. Діаметр болтової окружності

, де

u = 4 ... 6 - нормативний зазор між обичайки і гайкою.

Приймаємо u = 6.

6.2.3. Зовнішній діаметр фланців

, Приймаємо Д _н `= 1960 де

а - конструктивний зазор для розміщення гайки (табл.10).

Приймаємо а = 40

6.2.4. Зовнішній діаметр прокладки

l - нормативний параметр (табл.10). l = 30 мм.

6.2.5. Середній діаметр прокладки

, де

в - ширина прокладки (табл.10). Приймаємо в = 20 мм.

6.2.6. Кількість болтів, необхідне для забезпечення герметичності з'єднання

, де

Приймаємо n = 80 болта - це стандартна величина для Д = 1800 мм.

6.2.7. Висота (товщина) фланця орієнтовно

, де

l _ф - коефіцієнт, що залежить від тиску в апараті (табл.12)

l _ф = 0,52 при Р = 1,5 МПа

S _екв - еквівалентна товщина втулки фланця.

Для конструкції без втулки фланця S _екв = S = 16 мм

Приймаємо найближче стандартне значення h по таблиці - h = 89 мм

Розмір h * = h + 5 = 89 + 5 = 94 мм.

6.2.8. Розрахункова довжина болта , де

l _бо - відстань між опорними поверхнями головки болта і гайки при товщині прокладки h _п = 2 мм

Приймаємо стандартну довжину болта 170 мм

6.2.9. Діаметр Д ₂ = Д _н.п = 1886 мм

6.2.10. Діаметр Д ₃ = Д _{2 + 4 = 1886 + 4 =} 1890 мм

6.2.11. Висота h ^* = h + 5 = 89 + 5 = 94 мм

6.2.12. Висота виступу h ₁ (табл.9). h ₁ = 16 мм

Примітка. Після визначення розмірів фланців розрахунком можна для креслення прийняти стандартні фланці по табл.9, якщо узгоджуються _Ру та Д.

7. РОЗРАХУНОК пристроями

Розрахунок полягає у визначенні потужності, необхідної для перемішування і перевірки міцності самого пристроями, при конструктивних розробках геометричних розмірів.

7.1. Визначення основних розмірів мішалки

Визначаємо за формулами (табл.31.1, стр.708) для

листових мішалок

Приймаємо до розрахунку d _м = 1000 мм (табл.31.6)

В _м = 0,75 × d _м = 0,75 × 1000 = 750 мм

h _м = (0.1 ... 0.3) d _м = 100 ... 300 мм

Приймаємо h _м = 250 мм (табл.31.8, стр.712)

Приймаємо d _вала = 60 мм

7.2. Потужність, необхідна для перемішування

, де

d _м = 1000- діаметр мішалки,

n - частота обертання мішалки, об / сек

= Приймаємо по таблиці

n = 0.53 об / сек ^-1

Знаходимо критерій Рейнольдса

, де

За графіком (5, стр.707, табл. 31.4) визначаємо критерій потужності До _N. = 4.7 Для листових

Потужність, необхідна на перемішування

При наявності розмішують пристрої всередині апарату потужність на перемішування збільшується

,

т.к. висота рідини в апараті менше діаметра апарату,

де h _ж <�Д, значить До _н = 1

Р _м = 393,1 Вт,

До ₁ = 1,1 - коефіцієнт, що враховує наявність гільзи,

Потужність на валу електродвигуна -

Вт, де

h - коефіцієнт корисної дії приводу

h = 0,9 ¸ 0,95. Приймаємо h = 0,92

8. ВИБІР ПРИВОДУ пристроями

По таблиці 32.1 [5, стр.725] попередньо вибираємо вертикальний привід, тип 1.4. Далі по потужності на валу електродвигуна і кутової швидкості обертання валу мішалки визначаємо типорозмір мотор-редуктора

Р _е = 1,5 КВт, ώ = 3,3 Рад / сек

Приймаємо 10 типорозмір як більш потужний (табл. 32.2 [5, стр.726])

По таблиці 32.7 [5, стр.728] приймаємо привід вертикальний з кінцевими опорою валу (тип 1). Умовне позначення приводу 1 (типорозмір мотор-редуктора 10) з потужністю Р = 1, (КВт) і ώ = 4,2 Рад / сек

Умовне позначення приводу

«Привід 1-1.5-4,2 МН5855-66»

Основні розміри приводу по таблиці

Р - осьова навантаження на вал.

Позначення інших параметрів таблиці вказані на ескізі приводу.

У комплект входять:

1. Мотор-редуктор по МН 5534-64 або каталогу заводу Тамбовхіммаш.

2. Стойка.

3. Муфта по МН 5866-66.

4. Ущільнення по МН 5866-66 - МН 5868-66.

5. Опора вала кінцева по МН5864-66

МН 5855-66.

6. Вал пристроями,.

Конструкція і основні розміри опорної частини приводу в табл. 32.16 [5, стр.733]

d = 40мм D _ф = 330мм D _б = 300мм

D = 185мм d ₁ = 14 мм h = 20мм

Конструкція і основні розміри кінцевий опори табл.32.19 [5, стр.735].

d = 40мм d ₁ = 30мм d ₂ = M8 H = 206мм H ₁ = 90мм L = 260ммL = 200 h = 20мм

Умовне позначення опори з діаметром d = 40 мм з вуглецевої сталі (виконання 2) «Опора 40.1 МН 5864-66»

Конструкція і основні розміри муфти поздовжньо-рознімної для вертикальних валів пристроями, дані в табл.32.25 [5, стр.734].

Діаметр вала під муфту приймається менше, ніж діаметр мішалки на розмір - d _муф = 35 мм.

Конструкція і основні розміри сальникового ущільнення для вертикальних валів пристроями, дані в табл.32.22 [5, стр.737]. Вибирається по діаметру вала мішалки d _{вала меш} = 40 мм.

9. ВИЗНАЧЕННЯ ВАГИ АПАРАТУ

, де

«1,3» - коефіцієнт, що враховує вага інших частин корпусу,

«3» - коефіцієнт, що враховує вагу днища, кришки і днища сорочки.

«2» - коефіцієнт, що враховує вагу обичайки, апарату і сорочки.

, де

m _днища - маса днища. Визначається по табл.16.1 [5, стр.441] певне ранні m _днища = 486 кг.

а) G _днища = mg _H × g = Н

б) m _{обичайки} = r × v, де

r - щільність металу обичайки (для сталі)

м ^3, де

Н - висота обичайки (п.3.4.3.1)

Н = l

S - товщина обичайки

в) G _{приводу} = m × g = 180 9,81 = 1765,8 Н

г) m _рідини = ρV _ап = кг

G _рідини = m _{ж *} g = 7550 × 9,81 = 74065,5 (Н)

Вага всього апарата:

G _ап = ^{1.3, 3,} 4767,66 + ^2, 15438,7 + 1765,8 + 74065,5 = 125302,6 H

10. ВИБІР ОПОР АПАРАТУ

Вага, який припадає на одну опору

, де

До _n - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження між опорами. До _n = 1,5 ... 2. Приймаємо до розрахунку До _n = 2.

Z - кількість опор. Приймаємо до розрахунку Z = 4.

Підбираємо по табл.29.2 [5, стр.673] опору близьку за навантаженні до розрахункової.

Приймаємо до розрахунку опору з G _оп = 0.25 МН.

Приймаємо опору типу 1c підкладним листом товщиною 10мм

Яка розрахована на 0025 МН

Умовне позначення опори:

«Опора ОВ-1-Б-6300-10 ОН - 26-01-69-61»

Геометричні розміри опори дані в таблиці 29,2 (5 стор 673)

література:

- ГОСТ 14249-89, Судини і апарати. Норми і методи розрахунку на міцність, - М: Видавництво стандартів, 1989 - 79 с.

- Лащинський А. А, Толчинский А.Р.

Основи конструювання і розрахунку хімічної апаратури 1970 - 750 с.

- Смирнов Г.Г, Толчинский А Р Кондратьєва Т Ф Конструювання безпечних апаратів для хімічних і нафтохімічних виробництв Довідник-Л: Машинобудування, 1983 -303ст

(табл.1 - 5) - Методичні укзанія до виконання курсового проекту по курсу ¢¢ прикладна механіка ¢¢ Рубіжне 1995р