Проектирование аппарата с перемешивающим устройством - Курсовая работа

Техническое задание Номинальный объем V=1,6 м3 Внутренний диаметр D=1200 мм Параметры мешалки: Шифр 21Аппараты с перемешивающими устройствами широко используются при проведении основных технологических процессов в химической и биологической промышленности. На практике наибольшее распространение получил механический метод перемешивания жидких сред в аппарате, состоящем из корпуса и перемешивающего устройства. Привод служит для приведения во вращения механических перемешивающих устройств в химических аппаратах, где в качестве движущей силы используется электроэнергия.Материалы, выбранные для деталей и сборочных единиц, должны обеспечить надежность аппарата с мешалкой в работе и экономичность в изготовлении.Расчет обечаек, днищ, крышек корпуса аппарата на прочность и устойчивость под действием внутреннего и наружного давления с учетом термостойкости и коррозионной стойкости материалов должен выполняться в соответствии с ГОСТ 14249-80. Для выполнения расчета предварительно необходимо определить ряд параметров: Расчетное давление для элементов аппарат принимается, как правило, равным рабочему или выше его. Под рабочим давлением понимается максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды. Если на элемент аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5% и более от рабочего, то расчетное давление должно быть повышено на эту же величину: , где Ргидр-гидростатическое давление столба жидкости, МПА; Высота столба жидкости находят перемножением внутреннего диаметра корпуса на отношение Нж/D: Нж=D•Нж/D=1200•1,2=1440 мм.1) расчет толщины стенки цилиндрической обечайки: Толщину стенки цилиндрической обечайки, находящуюся под внутренним давлением рассчитывают: , где S - толщина цилиндрической обечайки, мм; Примем j =0,9 как для аппарата, сваренного ручной односторонней сваркой. По сортаменту листовой стали выбираем толщину S=8 мм с учетом допускаемых отклонений от стандартной толщины. По сортаменту листовой стали выбираем толщину S=8 мм с учетом допускаемых отклонений от стандартной толщины. По сортаменту листовой стали выбираем толщину S=8мм с учетом допускаемых отклонений от стандартной толщины.1) Толщину стенки цилиндрической обечайки предварительно определяют по формуле: где S - толщина стенки аппарата, мм; Коэффициент К2 находят по номограмме по вспомогательным коэффициентам К1 и К3. Коэффициент К1 находят: где ny =2,4 - коэффициент запаса устойчивости в рабочем состоянии; После предварительного определения толщины стенки обечайки проверяют допускаемое наружное давление: где давление из условия прочности: , а допускаемое давление из условия устойчивости: Вспомогательный коэффициент B1 рассчитывают из соотношения: Допускаемое давление равно: Допускаемое давление больше расчетного наружного давления, 0,65?0,44 МПА. 2) толщина стенки стандартного днища, работающего под наружным давлением, определяется: По сортаменту листовой стали, выбираем сталь толщиной 8 мм с учетом всех отклонений.Для вращения мешалки подбирают стандартный привод в зависимости от частоты вращения мешалки и потребляемой ею мощности, внутреннему давлению и способу установки привода на аппарате. Nвых - мощность, потребляемая мешалкой, КВТ; Подбираем тип привода 4, исполнение 1 для установки на крышке аппарата, мощностью 3,0КВТ. Т? - крутящий момент на валу, Н•м; Крутящий момент рассчитывают: где Т? - крутящий момент на валу, Н•м;Сальниковые уплотнения широко применяют в аппаратах, работающих под давлением Ри ? 0,6 МПА и при температуре в аппарате до 2000С.Виброустойчивость вала мешалки проверяется по условию: ? ? 0,7•?1 где ?1 - первая критическая угловая скорость вала, рад/с. Момент инерции поперечного сечения вала находят: где I - момент инерции поперечного сечения вала, м4; Масса единицы длины вала рассчитывают: , где мв - масса единицы вала, кг/м; Приведенную сосредоточенную массу вала и перемешивающего устройства находят: мпр = m q•мв•Lв, где мпр - приведенная масса вала и перемешивающего устройства, кг; Эксцентриситет находят: e’ = e 0,5•?, где e’ - эксцентриситет массы перемешивающего устройства с учетом биения вала, м. e = 0,14…0,2 - эксцентриситет центра массы перемешивающего устройства, м;При расчете подшипников качения сначала определяют эквивалентную нагрузку: где Р - эквивалентная нагрузка, Н; v - коэффициент нагрузки, учитывающий, какое из колец вращается, при вращающемся внутреннем кольце v =1,0; Ks - коэффициент режима работы, при работе с небольшими перегрузками, Ks = 1,0; Долговечность подшипника определяется: где L - долговечность подшипника, млн. оборотов; Далее определяют заданную долговечность в часах, которая должна быть больше допускаемой (допускаемая долговечность 10000часов): где Lh,расч - заданная долговечность, часы;Тип мешалки выбирается в зависимости от свойств рабочей среды в аппарате и заданной угловой скорости перемешивающего устройства.

Содержание

Техническое задание

Введение

1. Выбор материалов

2. Расчетная часть

2.1 Расчет геометрических размеров аппарата

2.1.1 Оболочки, нагруженные внутренним давлением

2.1.2 Оболочки, нагруженные наружным давлением

2.2 Подбор привода

2.3 Выбор уплотнения

2.4 Расчет вала мешалки

2.5 Подбор подшипников качения

2.6 Расчет мешалки

2.7 Выбор и проверочный расчет опор аппарата

2.8 Подбор муфты

2.9 Расчет фланцевого соединения

2.10 Подбор штуцеров и люков

Заключение

Список использованных источников