Аппарат вертикальный с механическим перемешивающим устройством (стр. 4 из 5)
Масса всего аппарата
mап= 1,1∙ (3∙mдн+2∙mоб+mпр +mж) = =1,1∙ (3∙24,0+2∙107,7648+109,3+326,4) =795,55256 кг.
Вес аппарата
Gап = 9,81∙ mап= 9,81∙795,55256 ≈ 7804,4 Н
Обычно вертикальные аппараты устанавливаются с помощью опор на межэтажном перекрытии или на металлической раме.
В качестве опор рекомендованы опорные лапы подвесных сосудов и аппаратов (ГОСТ 26296-84 исполнения 2). Используем опорную лапу с подкладным листом для увеличения жесткости рубашки аппарата, к которой приваривается опора. Толщина подкладного листа равна толщине стенки обечайки рубашки.
Вес, который приходится на одну опору
(53)Здесь КН= 1,5…2 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между опорами, принимаем КН=2.
Z- количество опор.
Принимаем Z =4.
Тогда
Опору подбираем по таблице Р1 приложения Р. Принимаем лапу опорную подвесных сосудов и аппаратов с максимальной нагрузкой на одну опору 6300 Н, ее обозначение "Опорная лапа 2-6300 ГОСТ 26296-84".
Геометрические размеры опоры приведены в таблице Р1 приложения Р.
Выводы
В курсовом проекте выбран конструкционный материал для корпуса аппарата и рубашки, рассчитаны основные элементы аппарата:
определены расчетные параметры аппарата,
рассчитаны и выбраны стандартные толщины стенок обечайки корпуса, эллиптического днища и рубашки аппарата,
выбрано стандартное фланцевое соединение аппарата,
рассчитано перемешивающее устройство,
определены геометрические размеры мешалки,
рассчитана мощность на перемешивание и выбран привод аппарата,
подобраны стандартные опоры аппарата,
в результате проектирования выбран стандартный вертикальный аппарат, соответствующий ГОСТ 20680 - 75.
Список литературы
1. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. -Л.: / Машиностроение, 1970. -750с.
2. Прикладная механика. Курсовой проект. Аппарат вертикальный с механическим перемешивающим устройством / Сост.: Герасимов В.К., Лихачев А.И. - Рубежное: ИХТ ВНУ, 2008. -60 с.
3. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 79 с.
4. Михалев М.Ф., Третьяков Н.П. и др. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи. - Л.: Машиностроение, 1984. - 300 с.
5. ГОСТ 20680 - 75 Аппараты с механическими перемешивающими устройствами вертикальные.
6. Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: Справочное пособие. - Л., Машиностроение, 1979 - 272 с.
7. Бакланов Н.А. Перемешивание жидкостей - Л., Химия, 1979 - 64с.
8. Канторович З.Б. Основы расчета химических машин и аппаратов - М., Машгиз, 1946 - 600 с.
9. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками - Л., Химия, 1975 - 384с.
Приложения
Приложение А
Таблица А1 - Допускаемые напряжения
и модуль продольнойупругости Е сталей для химических аппаратов
| Марка стали | Толщина, мм | , МПа при температуре °С | Е·10-5, МПа при температуре °С | ||||
| 20 | 100 | 150 | 20 | 100 | 150 | ||
| ВМСтЗсп | до 20 | 154 | 149 | 145 | 1,99 | 1,91 | 1,86 |
| свыше 20 | 140 | 134 | 131 | 1,99 | 1,91 | 1,86 | |
| 20, 20К | до 60 | 147 | 142 | 139 | 1,99 | 1,91 | 1,86 |
| 08Х18Н10Т | любая | 168 | 156 | 148 | 2,00 | 2,00 | 1,99 |
| 10Х17Н13М2Т | любая | 184 | 174 | 168 | 2,00 | 2,00 | 1,99 |
| 08Х21Н6М2Т | любая | 233 | 200 | 193 | 2,00 | 2,00 | 1,99 |
Приложение Б
Таблица Б1 - Рекомендуемые стали для химических аппаратов,
работающих в различных агрессивных средах.
| Наименование вещества | С*,% | t,ºС | ρ,кг/м3 | μ,Па∙с | Марка стали |
| Азотная кислота НNO3 | 50 | 20 | 1310 | 1,88 | 08Х18Н10Т08Х21Н6М2Т |
| 60 | 1260 | 0,9 | |||
| 100 | 20 | 1510 | 0,8 | ||
| 100 | 1370 | 0,35 | |||
| Анилин | 3 | 20 | 1020 | 4,4 | 08Х18Н10Т08Х21Н6М2Т |
| ДихлорэтанСН2Сℓ·СН2Сℓ | 100 | 40 | 1220 | 0,65 | 08Х18Н10Т10Х18Н9ТА |
| 80 | 1160 | 0,42 | |||
| Едкий натрNaOH | 10 | 60 | 1090 | 0,91 | ВМСтЗсп, 20К08Х18Н10Т08Х21Н6М2Т |
| 30 | 100 | 1275 | 1,82 | ||
| Едкий калиКОН | 10 | 20 | 1100 | 1,86 | ВМСтЗсп, 20К |
| Серная кислотаН2SO4 | 98 | 20 | 1837 | 25,8 | ВМСтЗсп, 20К |
| олеум 20%SO3 | 60 | 1844 | 9,0 | 08Х18Н10Т08Х21Н6М2Т10Х17Н13М2Т | |
| Вода пресная | 20 | ВМСтЗсп, 20К, 20, П=0,05 мм/год | |||
| 100 | ВМСтЗсп, 20К, 20, П=0,1 мм/год | ||||
| 20…100 | Легированные стали П=0,000 мм/год | ||||
Примечание. Если для стали не указано значение скорости коррозии П, то следует принимать П = 0,1 мм/год. Параметры агрессивных веществ: С* - концентрация вещества, ρ - плотность, μ- коэффициент динамической вязкости, П - скорость коррозии (проницаемость).
Приложение В
Рисунок В1 - Номограмма для коэффициента К2 в зависимости от К1 и К3
Приложение Г
Таблица Г1 - Стандартная толщина стального листа S и минусовый допуск на толщину ΔS
| Sмм | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
| ΔSмм | -0,4 | -0,5 | -0,6 | -0,8 | |||||||
Приложение Д
Рисунок Д1 - Схема днища аппарата
Таблица Д1 - Длина (высота) отбортованной части днища h1, мм,
в скобках указана масса днища в килограммах mдн, кг
| D мм | S1, мм | |||||||
| 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | ||
| 700 | 25 (18,6) | 25 (23,4) | 25 (28,1) | 25 (37,7) | 25 (47,4) | 25 (57,1) | 25 (67,5) | |
| 800 | 25 (24,0) | 25 (30,1) | 25 (36,2) | 25 (48,5) | 25 (60,9) | 25 (73,5) | 40 (90,3) | |
| 900 | 25 (30) | 25 (37,3) | 25 (45,3) | 25 (60,7) | 25 (76,2) | 40 (95,9) | 40 (112) | |
| 1000 | - | 25 (46,2) | 25 (55,5) | 25 (74,3) | 25 (93,2) | 40 (117) | 40 (137) | |
| 1100 | - | - | 25 (66,7) | 25 (89,2) | 40 (115) | 40 (140) | 40 (164) | |
| 1200 | - | - | 25 (78,9) | 25 (105) | 40 (137) | 40 (165) | 40 (193) | |
| 1300 | - | - | 25 (95,4) | 25 (127) | 40 (159) | 40 (192) | 40 (224) | |
| 1400 | - | - | 25 (106) | 40 (146) | 40 (183) | 40 (221) | 40 (258) | |
| 1500 | - | - | 25 (121) | 40 (167) | 40 (209) | 40 (252) | 40 (295) | |
Приложение Е
Рисунок Е1 - Схема аппарата с рубашкой
Таблица Е1 - Диаметр аппарата D, диаметр рубашки DP, зазор между днищем корпуса и днищем рубашки а
| D,мм | DP,мм | а,мм |
| 700 | 800 | 30 |
| 800 | 900 | |
| 900 | 1000 | |
| 1000 | 1100 | |
| 1200 | 1300 | |
| 1400 | 1500 |
Приложение Ж
Рисунок Ж1 - Схема расположения штуцеров на крышке аппарата
Приложение Ж (Продолжение)
Таблица Ж1 - Условные проходы штуцеров аппаратов
| ДиаметркорпусаD, мм | Диаметр условного прохода штуцера dу, мм | D2,мм | Вылет штуцера, мм | |||||||
| Г | Д | Е | Ж | И | К | Л | М, Н | |||
| 700 | 100 | 80 | 50 | 50 | 25 | 32 | 100 | 32 | 510 | 80 |
| 800, 900 | 125 | 80 | 50 | 50 | 32 | 50 | 100 | 32 | 550 | 80 |
| 1000, 1100 | 150 | 100 | 80 | 50 | 50 | 80 | 100 | 50 | 700 | 100 |
| 1200, 1300 | 250 | 150 | 100 | 50 | 50 | 100 | 100 | 50 | 800 | 150 |
| 1400, 1500 | 250 | 150 | 100 | 50 | 50 | 100 | 100 | 50 | 940 | 150 |
Рисунок Ж2 - Схема штуцера
Приложение Ж (Продолжение)
Таблица Ж2 - Фланцы штуцеров, трубопроводов, арматуры. Стальные, цельные, приварные по ГОСТ 12820-80РУ - условное давление, dУ - условный диаметр трубы, dН - наружный диаметр трубы, dб - диаметр болтов, Z - число болтов.
| РУ,МПа | dУ | dН | Dф | Dб | D1 | dб | Z | h,мм | h1мм | Масса,кг | ||||||
| мм | ||||||||||||||||
| 0,3 | 25 | 32 | 100 | 75 | 75 | М10 | 4 | 10 | 2 | 0,55 | ||||||
| 0,6 | 25 | 32 | 100 | 75 | 60 | М10 | 4 | 12 | 2 | 0,64 | ||||||
| 1,0 | 25 | 32 | 115 | 85 | 68 | М12 | 4 | 12 | 2 | 0,89 | ||||||
| 0,3 | 32 | 38 | 120 | 90 | 95 | М12 | 4 | 10 | 2 | 0,79 | ||||||
| 0,6 | 32 | 38 | 120 | 90 | 70 | М12 | 4 | 13 | 2 | 1,01 | ||||||
| 1,0 | 32 | 38 | 136 | 100 | 78 | М16 | 4 | 14 | 2 | 1,40 | ||||||
| 0,3 | 50 | 59 | 140 | 110 | 110 | М12 | 4 | 10 | 3 | 1,04 | ||||||
| 0,6 | 50 | 59 | 140 | 110 | 90 | М12 | 4 | 13 | 3 | 1,33 | ||||||
| 1,0 | 50 | 59 | 160 | 125 | 102 | М16 | 4 | 15 | 3 | 2,06 | ||||||
| 0,3 | 100 | 110 | 205 | 170 | 155 | М16 | 4 | 11 | 3 | 2,14 | ||||||
| 0,6 | 100 | 110 | 205 | 170 | 148 | М16 | 4 | 15 | 3 | 2,85 | ||||||
| 1,0 | 100 | 110 | 215 | 180 | 158 | М16 | 8 | 19 | 3 | 3,96 | ||||||
| 0,3 | 150 | 154 | 260 | 225 | 202 | М16 | 8 | 13 | 3 | 3,61 | ||||||
| 0,6 | 150 | 154 | 260 | 225 | 202 | М16 | 8 | 17 | 3 | 4,39 | ||||||
| 1,0 | 150 | 154 | 280 | 240 | 212 | М20 | 8 | 21 | 3 | 6,62 | ||||||
| 0,3 | 250 | 273 | 370 | 335 | 312 | М16 | 12 | 18 | 3 | 6,95 | ||||||
| 0,6 | 250 | 273 | 370 | 335 | 312 | М18 | 12 | 18 | 3 | 7,67 | ||||||
| 1,0 | 250 | 273 | 390 | 350 | 320 | М22 | 12 | 22 | 3 | 10,65 | ||||||
Приложение Ж (Окончание)