- •Российский химико-технологический университет имени д.И.Менделеева
- •1. Техническое задание
- •3. Выбор конструкционных материалов
- •4.2.2. Расчёт толщины элептического днища аппарата.
- •4.2.3. Расчёт толщины элептической крышки аппарата.
- •4.2.4. Расчёт толщины цилиндрической обечайки рубашки.
- •4.2.5. Расчёт толщины элептического днища рубашки.
- •4.3. Определение допускаемых давлений.
- •4.3. Подбор фланцев аппарата.
- •4.4. Подбор привода мешалки.
- •4.5. Расчёт вала.
- •4.5.1. Расчёт вала на виброустойчивость.
- •4.6.2. Расчёт вала на прочность.
- •4.7. Проверочный расчёт мешалки.
- •4.8. Подбор муфты.
- •4.9. Подбор комплектующих.
- •4.7.6. Подбор строповых устройств аппарата.
- •5. Заключение.
- •6. Литература.
4.3. 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 давление 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 0,015м до 0,025м
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. Х18Н10Т 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 расчётной 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
4.4. 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 – МПО1 (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 МПО1 обеспечивает вращение вала с
вычислим КПД привода
- КПД редуктора привода МПО1
- 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 МП01-10, величина диаметра вала и тип мешалки позволяют конкретизировать стойку привода
Тип 1 габарит 1(50мм)
Размеры мотор редуктора смотри таблицу П-16[1]