Оглавление
Техническое задание 2
Введение. 3
1. Определение расчетных параметров химического аппарата. 5
1.1 Выбор конструкционных материалов 5
1.2 Определение пробных давлений 6
1.3 Определение геометрических размеров аппарата 6
1.4 Расчет элементов корпуса аппарата 7
1.4.1 Расчет толщины стенки корпуса. 7
1.5 Выбор фланцевого соединения. 8
1.6 Выбор привода 9
1.7 Эскиз аппарата 11
2. Расчет перемешивающего устройства 12
2.1 Выбор мешалки 12
2.2 Расчет мешалки на прочность 13
2.3 Расчет шпонки в ступице мешалки 14
2.4 Расчет вала мешалки на виброустойчивость. 15
3. Выбор комплектующих элементов 16
3.1 Выбор штуцеров 16
3.2 Выбор люка 17
3.3 Выбор опор 18
Библиографический список 19
Техническое задание
Номер варианта…………………………………………………………………284
Шифр корпуса………………………………………………..……………ВКЭ-21
Номинальный объём V, м3…………………………………………………..….3,2
Диаметр аппарата Da , мм…………………………………………...………..1400
Шифр мешалки………………………………………………………………..…03
Диаметр мешалки dм, мм……………………………………………………….360
Частота вращения n, об/мин…………………………………………..……….195
Мощность мешалки N, кВт……………………………………………….…….2,5
Давление в аппарате Pa, МПА…………………………………………….……0,6
Остаточное давление в аппарате Pост, МПа…………………………………..0,04
Давление в рубашке Рруб, МПА……………………………………………..….0,4
Среда в аппарате……………………………………………………………….Н2О
Температура среды Т, oC……………………………………………………….100
Введение.
Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВКЭ–21 предназначен для проведения различных физико–химических и механических процессов в жидких средах (растворах, суспензиях, эмульсиях), для протекания которых требуется поддержание повышенной температуры и давления. Интенсификацию процессов тепло- и массообмена обеспечивает механическое перемешивающее устройство с приводом типа 1.
Химические аппараты данной конструкции применяются в промышленности для проведения органических и неорганических синтезов, протекающих при повышенных температурах и давлениях в агрессивных средах, а также требующих постоянного перемешивания реакционной массы. Кроме этого, аппараты применяются для получения различных жидкостных растворов и механических смесей.
При разработке химического аппарата обеспечено соответствие правилам Госгортехнадзора. Основные параметры аппарата соответствуют ГОСТ 20680-75. Выбор материалов, методов испытания аппарата пробным давлением, а также требования к контрольной и предохранительной арматуре – в соответствии с ОСТ 26292 – 71.
Правила изготовления, испытания, приемки аппарата – в соответствии с ОСТ 26011244 – 75.
Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством состоит из следующих основных частей: корпуса аппарата, крышки аппарата, рубашки аппарата, механического перемешивающего устройства.
Корпус аппарата состоит из сваренных между собой конического днища и цилиндрической обечайки. Корпус аппарата предназначен для проведения в нем физико–химических процессов, а также для крепления к нему остальных частей аппарата, таких как: рубашка (приваренная сверху – к обечайке корпуса, снизу – к днищу), крышка аппарата (съемная, соединенная с корпусом с помощью фланцевого соединения), а также штуцера, приваренного к нижней части днища корпуса, для выгрузки продукта.
К крышке аппарата крепится стойка Тип 1, с закрепленным на ней сальниковым уплотнением, двумя подшипниковыми опорами (2 подшипника на нижней и 4 на верхней), и муфтой МУВП, соединяющей мотор-редуктор МП01-10, закрепленный в верхней части стойки, с валом турбинного перемешивающего устройства.
Также к крышке приварены смотровой люк, два штуцера ввода, два штуцера для крепления манометра и термопары, штуцер для отбора проб и резервный штуцер.
Корпус и крышка скреплены между собой посредством плоского фланцевого соединения с паронитовой прокладкой, обеспечивающей надежное уплотнение. Материалы болтов и гаек: сталь Ст35ХМ.
Тип перемешивающего устройства – лопастной. Рубашка аппарата служит для подачи в нее через штуцер пара, обогревающего содержимое корпуса. Конденсат выходит из рубашки через штуцер, приваренный к нижней её части. Также к рубашке приварены четыре опоры. Для более равномерного распределения местной нагрузки от опоры на корпусе рубашки под опорой приваривается накладной лист.
Материал корпуса, крышки, рубашки, мешалки и ее вала – сталь 10Х17Н13М2Т. Эта сталь выбрана потому, что она технологична в обработке, хорошо деформируется в холодной и горячих средах, т.е. обладает хорошей штампуемостью. Она хорошо сваривается всеми видами сварки и не требует обязательной термической обработки изделия после сварки. Но самое важное, что эта сталь отлично противостоит рабочей среде – воде, обладающей большой коррозийной активностью. Удорожание аппарата вследствие применения нержавеющей стали компенсируется долговечностью конструкции и повысившейся безопасностью её эксплуатации.