Вертикальный аппарат с перемешивающим устройством (стр. 4 из 5)

Принимаем х_л = 500мм

б) для отверстий штуцеров (в расчете используем штуцер давильной трубы, как имеющей наибольший диаметр)

Принимаем х_л = 600мм

Примечание. При близких значениях х_ш и х_л можно принять х_ш = х_л, равное меньшему из них.

5.2.2. Расчетные диаметры.

Расчетный диаметр эллиптической крышки

а) при расчете отверстия люка

мм

б) при расчете отверстия штуцеров

мм

Примечание. Если х_ш = х_л, то Д_рш = Д_рл.

Расчетный диаметр смещенных отверстий на эллиптической крышке

а) для отверстий люка

мм, где

мм – для люка,

мм – добавки для люка.

в) расчетный диаметр технологического штуцера

мм, где

мм – для технологического штуцера

мм (см. п.3.4.5)

Примечание.

1. Расчетный диаметр технологического штуцера определяется в том случае, если в конструкции аппарата не предусмотрена давильная труба.

2. Расчетные диаметры для других отверстий можно не определять, т.к. наибольшую опасность представляют отверстия с большими диаметрами, т.е. отверстия люка, давильной трубы и технологического штуцера.

5.2.3. Определяем расстояние между стенками штуцеров (между кромками отверстий), при котором отверстия можно считать одиночными.

, где

- расчетные диаметры крышки Дрш и Д_рл,

S₁ = 14 мм – исполнительная толщина крышки (п.3.5.5)

Располагаем рядом два наибольших отверстия: для люка и давильной трубы. В этом случае

Примечание.

2. На чертеже расстояние между стенками люка и соседних штуцеров надо выдержать не менее 465 мм.

5.2.4. Максимальный диаметр одиночного отверстия при котором не потребуется дополнительное укрепление отверстий при наличии избыточной толщины стенки крышки (такова всегда имеется)

для люка

, где

S_p – расчетная толщина эллиптической крышки при расчете смотрового люка

мм, где Р = 1.5 МПа – заданное внутреннее давление в аппарате;

d_ол = 2

= 551,8>426,5

d_ол > d_рл, d₀ > d_p – дальнейший расчёт укрепления отверстия люка не требуется

Для технологического штуцера

d_от =

, где S_р – расчётная толщина крышки, при расчёте технологического штуцера

S_p=

мм

d_от =

мм > 160 мм

Поскольку d₀>d_p, то нет необходимости принимать специальные меры и проводить дальнейшие расчёты по укреплению отверстий.

6. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

6.1. Принимаем фланцевое соединение у которого уплотнительная поверхность с выступ-впадиной. Фланцы плоские приваренные (несвободные) без втулки, неизолированные, т.к. этот вид уплотнения рекомендуется даже при Р < 0,6 МПа, если среда ядовитая, взрывопожароопасная.

Д = 1800 мм,

Р_в = 1,5 МПа,

Р_н = 1,0 МПа,

S₁ = 16 мм – толщина стенки обечайки,

S_R = 10 мм – толщина стенки крышки.

Принимаем материал фланцев – сталь ВМСт3сп, как и для корпуса аппарата. Для болтов – сталь 35Х. Материал прокладки – резина.

6.2. Конструктивные размеры фланцев, прокладки, болтов

6.2.1. Диаметр болтов для крепления фланцев (табл.10).

Выбираем d_s = 20 мм, болт М20

6.2.2. Диаметр болтовой окружности

, где

u = 4…6 – нормативный зазор между обечайкой и гайкой.

Принимаем u = 6.

6.2.3. Наружный диаметр фланцев

, принимаем Д_н`= 1960,где

а – конструктивный зазор для размещения гайки (табл.10).

Принимаем а = 40

6.2.4. Наружный диаметр прокладки

l– нормативный параметр (табл.10). l = 30 мм.

6.2.5. Средний диаметр прокладки

, где

в – ширина прокладки (табл.10). Принимаем в = 20 мм.

6.2.6. Количество болтов, необходимое для обеспечения герметичности соединения

, где

Принимаем n = 80 болта – это стандартная величина для Д = 1800 мм.

6.2.7. Высота (толщина) фланца ориентировочно

, где

l_ф – коэффициент, зависящий от давления в аппарате (табл.12)

l_ф = 0,52 при Р = 1,5 МПа

S_экв – эквивалентная толщина втулки фланца.

Для конструкции без втулки фланца S_экв = S = 16 мм

Принимаем ближайшее стандартное значение h по таблице – h = 89 мм

Размер h* = h + 5 = 89 + 5 = 94 мм.

6.2.8. Расчетная длина болта

, где

l_бо – расстояние между опорными поверхностями головки болта и гайки при толщине прокладки h_п = 2 мм

Принимаем стандартную длину болта 170 мм

6.2.9. Диаметр Д₂ = Д_н.п = 1886 мм

6.2.10. Диаметр Д₃ = Д₂ + 4 = 1886 + 4 = 1890 мм

6.2.11. Высота h^* = h + 5 = 89 + 5 = 94 мм

6.2.12. Высота выступа h₁ (табл.9). h₁ = 16 мм

Примечание. После определения размеров фланцев расчетом можно для вычерчивания принять стандартные фланцы по табл.9, если согласуются Р_у и Д.

7. РАСЧЕТ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Расчет заключается в определении мощности, необходимой для перемешивания и проверке прочности самого перемешивающего устройства при конструктивных разработках геометрических размеров.

7.1. Определение основных размеров мешалки

Определяем по формулам (табл.31.1, стр.708) для

листовых мешалок

Принимаем к расчету d_м = 1000 мм (табл.31.6)

В_м = 0,75×d_м = 0,75×1000 = 750 мм

h_м = (0.1…0.3) d_м = 100…300 мм

Принимаем h_м = 250 мм (табл.31.8, стр.712)

Принимаем d_вала = 60 мм

7.2. Мощность, необходимая для перемешивания

, где

d_м= 1000– диаметр мешалки,

n – частота вращения мешалки, об/сек

= Принимаем по таблице

n = 0.53 об/сек ^–1

Находим критерий Рейнольдса

, где

По графику (5, стр.707, табл. 31.4) определяем критерий мощности К_N.=4.7 Для листовых

Мощность, необходимая на перемешивание

При наличии размешивающего устройства внутри аппарата мощность на перемешивание увеличивается

,

т.к. высота жидкости в аппарате меньше диаметра аппарата,

где h_ж < Д, значит К_н = 1

Р_м = 393,1 Вт,

К₁ = 1,1 – коэффициент, учитывающий наличие гильзы,

Мощность на валу электродвигателя –