Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Казанский Государственный Технологический Университет

Кафедра деталей машин (теории машин и механизмов)

Аппарат вертикальный

с трехлопастной мешалкой

Пояснительная записка к курсовому проекту по деталям машин

Разработала студентка группы 4291 - 21 Аманова А.М.

Проверила Полякова Т.В.

2011

Параметры проектируемого аппарата.

Характеристики аппарата:

Внутренний объем-5

Внутренний диаметр-1800 м

Тип-ВЭЭ

Исполнение-2

Давление в аппарате-1 МПа

Давление в рубашке-0,3 МПа

Параметры среды:

Наименование-NH₄OH водный раствор

Температура-

Концентрация-30 %

Параметры мешалки:

Диаметр-450мм

Частота вращения-135 об/мин

Мощность на валу-7,1 кВт

Тип-трехлопастная

Выбор и расчет элементов корпуса

Цилиндрические обечайки

Расчет на прочность и устойчивость проводится по ГОСТ 14249-89.

Расчет обечаек, нагруженных внутренним избыточным давлением

Толщина стенки определяется по формуле

где -давление в аппарате, МПа;S_R-расчетное значение толщины стенки, мм; D-внутренний диаметр обечайки, мм; -допускаемое напряжение, Мпа (зависит от марки стали и рабочей температуры).

Марку стали выбирают в зависимости от свойств перерабатываемой среды. Для стыковых и тавровых двусторонних швов, выполняемых автоматической сваркой, коэффициент прочности сварного шва . Прибавка на коррозию С определяется по формуле С=V∙T, где V-скорость коррозии(обычно принимают 0,1-0,2 мм/год), Т-срок службы аппарата(обычно принимают 10-12 лет). Для материалов, стойких к перерабатываемой среде, при отсутствии данных о проницаемости рекомендуют принимать С=2 мм. Согласно таблице коррозионной стойкости материалов(табл.7) для KOH с концентрацией 30% выбираем марку стали Х5М, которая к данной среде устойчива к коррозии даже при 100°С.Нормативное допускаемое напряжение для данной стали возьмем при 100°С =141 Мпа (табл.8). Толщину стенки, вычисленную по этой формуле, округляют в сторону увеличения до ближайшей стандартной толщины листа (4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20 мм).

Срок службы 10 лет. Скорость коррозии 0,2 мм/год. Прибавка на коррозию С=V∙T=0,2∙10=2 мм

Тип корпуса ВЭЭ.

Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением

Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением, заключается в определении допускаемого наружного давления. Допускаемое наружное давление:, где допускаемое давление, соответствующее условию прочности.

Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругих деформаций , где Е-модуль упругости,n_u – коэффициент устойчивости (для рабочих условий n_u=2,4), l_R-расчетная длина обечайки. Для аппаратов типа ВЭЭ: , гдеl-длина цилиндрической части корпуса; h_ц – высота отбортовки днища, H_D-высота днища. При этом должно соблюдаться условие:

Е=2∙10⁵ Мпа (табл.9),

l=1370 мм (табл.1),

H_D=450 мм(табл.5),

h_ц =40 мм(табл.5).

Условие надежной эксплуатациине соблюдается. Делаем перерасчет с увеличениемна 2мм.

МПа

МПа

МПа

Условие надежной эксплуатациисоблюдается.