Расчет вертикального аппарата, нагруженного внутренним давлением.

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………….2

1. Задание на проектирование…………………………………………………………………..3

2. Расчет вертикального аппарата, нагруженного внутренним давлением

2.1. Выбор материала для обечайки днища и крышки………………………………………...4

2.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления………………………………………………………………...4

2.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления………………………………………………………………...4

2.3. Расчет элементов корпуса, находящихся под действием наружного давления, на устойчивость……………………………………………………………………………………..6

2.4 Подбор фланцев, прокладок и расчет фланцевых болтов………………………………...8

2.5. Подбор лап вертикального аппарата……………………………………………………….9

Заключение…………………………………………………………………………………...11

 

Введение.

Во многих технологических процессах применяют емкостные аппараты с мешалками, которые работают под давлением. Основным элементом аппарата является его цилиндрическая часть – обечайка. Вертикальное исполнение тонкостных цилиндрических аппаратов следует предпочитать горизонтальному исполнению (в горизонтальных аппаратах появляются дополнительные изгибающие напряжения от силы тяжести самого аппарата и среды).

Вертикальные обечайки закрываются днищами снизу и крыш­ками сверху. В отличие от днищ, имеющих неразъемное соединение, крышки являются отъемными частями аппаратов. Днища и крышки изготавливают из тех же материалов, что и обечайки.

Присоединение к аппаратам крышек и соединение отдельных частей аппарата осуществляется с помощью фланцев. Герметичность фланцевых соединений обеспечивается прокладками.

Трубопроводы и контрольно-измерительные приборы присоединяются к аппаратам с помощью штуцеров, чаще фланцевых, реже резьбовых.

Для осмотра аппарата, загрузки сырья a очистки аппарата, а также для сборки и разборки внутренних устройств служат люки. При съемных крышках аппараты могут быть без люков.

Аппараты устанавливаются на фундаменте с помощью лап и опор.

Перемешивание жидких сред в аппаратах производится либо механическим, либо пневматическим способами. Механическое перемешивание осуществляется мешалками.

Для приведения во вращение механического перемешивающего устройства служит привод, состоящий из электродвигателя, редуктора и муфт. Устанавливается редуктор на крышке вертикального аппарата с помощью стойки и опоры.

Вал перемешивающего устройства вводится в аппарат через уплотнение, обеспечивающее герметичность. Уплотнение вала производится с помощью сальника, либо торцевым уплотнением.

Жидкость вводится в аппарат через штуцер А, а выводится через штуцер Д.

Обогрев аппарата осуществляется обычно с помощью рубашки, которую приваривают к корпусу стального аппарата. Диаметр рубашки принимают на 40-100 мм больше диаметра аппарата. Обогревающую жидкость подают в рубашку через нижний штуцер Г, а удаляют через верхний В, чтобы рубашка всегда была заполнена теплоагентом. Обогревающий пар подают в рубашку через верхний штуцер, а через нижний отводят конденсат.

Аппаратура, работающая под давлением, должна отвечать требованиям инспекции Госгортехнадзора. Аппараты, подведомственные Госгортехнадзору, раз в три года подвергают внутреннему осмотру и раз в шесть лет – гидравлическому испытанию. Аппарат с токсичными и взрывоопасными средами находится под особым надзором. Эксплуатация таких аппаратов проводится по специальным инструкциям.

В соответствии с правилами материалы, применяемые для изготовления аппаратов, должны обладать хорошей свариваемостью, а также прочностью и пластическими характеристиками, обеспечиваю­щими хорошую работу аппарата в заданных условиях эксплуатации.

Задание на проектирование.

Вариант 18

Рассчитать основные элементы корпуса аппарата, нагруженного внутренним давлением P=0, 4МПа и наружным давлением в рубашке аппарата P_руб=0, 3МПа по следующим данным: температура стенок аппарата t=100°C; внутренний диаметр аппарата Д_В=900мм; высота обечайки Н=1800мм; крышка эллиптическая; срок эксплуатации T_a=20лет; днище эллиптическое; диаметр выходного штуцера Д₀=50мм; рабочая среда аппарата - водный раствор глицерина (концентрация 20%), плотность среды ρ =1050кг/м³; потребляемая мощность мешалки N_M=4, 8кВт; угловая скорость мешалки n_M =290об/мин.

Задачи курсового проектирования:

1. Закрепить и углубить знания, полученные при изучении общетехнических дисциплин.

2. Научиться самостоятельно решать несложные конструктор­ские задачи.

3. Приобрести навыки работы со справочной литературой, государственными и отраслевыми стандартами, освоить принципы оформле­ния конструкторской документации на разрабатываемые изделия маши­ностроения.

Темой проекта является проектирование аппарата, нагруженного внутренним и наружным давлением, и привода для механического пере­мешивающего устройства аппарата. Кинематическая схема привода приведена на рис. I.,

 

Рис. I.. Кинематическая схема привода:

1 - электродвигатель; 2 - муфта; 3 - одно­ступенчатый косозубый редуктор; 4 - аппарат с мешалкой

 

В ходе проектирования выполняется расчет основных элементов аппарата находящегося под внутренним и наружным давлением с заданной рабочей средой и температурой. К перемешивающему устройству подбирается привод, для которого выполняются кинематический, энергетический и силовой расчеты. Определяются основные размеры деталей передачи из условий прочности и жесткости, а также подбираются подшипники и муфты.

Расчет элементов корпуса,

Заключение.

 

Данный аппарат по получению толуола при температуре 80°С является одним из наиболее простых дешевых и эффективных аппаратов, т.к. не предусматривает сложных ступенчатых химических процессов, к тому же его изготовление экономически выгодно и не требует больших затрат.

Полученный аппарат, возможно, использовать также в требуемых, аналогичных исходным, параметрам среды и давления, либо более мягким (например, глицерина).

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1. Альпет Л.З. Основы проектирования химических установок. М.: Высш.шк., 1976. 271 с.

2. Воробьева Т.Я. Коррозийная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. М.: Химия, 1967. 844 с.

3. ГОСТ 14249-78. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М., 1980. 42 с.

4. ГОСТ 9931-78. Сосуды и аппараты цилиндрические стальные сварные. Типы и основные размеры. М., 1980. 42 с.

5. Курсовое проектирование: Метод. указания / Перм. полит. инст-т Пермь, 1985.

6. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. Л.: Машиностроение, 1970. 752 с.

7. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов под давлением. М.: Металлургия, 1980. 34 с.

8. Прикладная механика/Под ред. В.М.Осецкого. М.: Машиностроение, 1977.

9. Федосеев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1970. 544 с.

 

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………………….2

1. Задание на проектирование…………………………………………………………………..3

2. Расчет вертикального аппарата, нагруженного внутренним давлением

2.1. Выбор материала для обечайки днища и крышки………………………………………...4

2.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления………………………………………………………………...4

2.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления………………………………………………………………...4

2.3. Расчет элементов корпуса, находящихся под действием наружного давления, на устойчивость……………………………………………………………………………………..6

2.4 Подбор фланцев, прокладок и расчет фланцевых болтов………………………………...8

2.5. Подбор лап вертикального аппарата……………………………………………………….9

Заключение…………………………………………………………………………………...11

 

Введение.

Во многих технологических процессах применяют емкостные аппараты с мешалками, которые работают под давлением. Основным элементом аппарата является его цилиндрическая часть – обечайка. Вертикальное исполнение тонкостных цилиндрических аппаратов следует предпочитать горизонтальному исполнению (в горизонтальных аппаратах появляются дополнительные изгибающие напряжения от силы тяжести самого аппарата и среды).

Вертикальные обечайки закрываются днищами снизу и крыш­ками сверху. В отличие от днищ, имеющих неразъемное соединение, крышки являются отъемными частями аппаратов. Днища и крышки изготавливают из тех же материалов, что и обечайки.

Присоединение к аппаратам крышек и соединение отдельных частей аппарата осуществляется с помощью фланцев. Герметичность фланцевых соединений обеспечивается прокладками.

Трубопроводы и контрольно-измерительные приборы присоединяются к аппаратам с помощью штуцеров, чаще фланцевых, реже резьбовых.

Для осмотра аппарата, загрузки сырья a очистки аппарата, а также для сборки и разборки внутренних устройств служат люки. При съемных крышках аппараты могут быть без люков.

Аппараты устанавливаются на фундаменте с помощью лап и опор.

Перемешивание жидких сред в аппаратах производится либо механическим, либо пневматическим способами. Механическое перемешивание осуществляется мешалками.

Для приведения во вращение механического перемешивающего устройства служит привод, состоящий из электродвигателя, редуктора и муфт. Устанавливается редуктор на крышке вертикального аппарата с помощью стойки и опоры.

Вал перемешивающего устройства вводится в аппарат через уплотнение, обеспечивающее герметичность. Уплотнение вала производится с помощью сальника, либо торцевым уплотнением.

Жидкость вводится в аппарат через штуцер А, а выводится через штуцер Д.

Обогрев аппарата осуществляется обычно с помощью рубашки, которую приваривают к корпусу стального аппарата. Диаметр рубашки принимают на 40-100 мм больше диаметра аппарата. Обогревающую жидкость подают в рубашку через нижний штуцер Г, а удаляют через верхний В, чтобы рубашка всегда была заполнена теплоагентом. Обогревающий пар подают в рубашку через верхний штуцер, а через нижний отводят конденсат.

Аппаратура, работающая под давлением, должна отвечать требованиям инспекции Госгортехнадзора. Аппараты, подведомственные Госгортехнадзору, раз в три года подвергают внутреннему осмотру и раз в шесть лет – гидравлическому испытанию. Аппарат с токсичными и взрывоопасными средами находится под особым надзором. Эксплуатация таких аппаратов проводится по специальным инструкциям.

В соответствии с правилами материалы, применяемые для изготовления аппаратов, должны обладать хорошей свариваемостью, а также прочностью и пластическими характеристиками, обеспечиваю­щими хорошую работу аппарата в заданных условиях эксплуатации.

Задание на проектирование.

Вариант 18

Рассчитать основные элементы корпуса аппарата, нагруженного внутренним давлением P=0, 4МПа и наружным давлением в рубашке аппарата P_руб=0, 3МПа по следующим данным: температура стенок аппарата t=100°C; внутренний диаметр аппарата Д_В=900мм; высота обечайки Н=1800мм; крышка эллиптическая; срок эксплуатации T_a=20лет; днище эллиптическое; диаметр выходного штуцера Д₀=50мм; рабочая среда аппарата - водный раствор глицерина (концентрация 20%), плотность среды ρ =1050кг/м³; потребляемая мощность мешалки N_M=4, 8кВт; угловая скорость мешалки n_M =290об/мин.

Задачи курсового проектирования:

1. Закрепить и углубить знания, полученные при изучении общетехнических дисциплин.

2. Научиться самостоятельно решать несложные конструктор­ские задачи.

3. Приобрести навыки работы со справочной литературой, государственными и отраслевыми стандартами, освоить принципы оформле­ния конструкторской документации на разрабатываемые изделия маши­ностроения.

Темой проекта является проектирование аппарата, нагруженного внутренним и наружным давлением, и привода для механического пере­мешивающего устройства аппарата. Кинематическая схема привода приведена на рис. I.,

 

Рис. I.. Кинематическая схема привода:

1 - электродвигатель; 2 - муфта; 3 - одно­ступенчатый косозубый редуктор; 4 - аппарат с мешалкой

 

В ходе проектирования выполняется расчет основных элементов аппарата находящегося под внутренним и наружным давлением с заданной рабочей средой и температурой. К перемешивающему устройству подбирается привод, для которого выполняются кинематический, энергетический и силовой расчеты. Определяются основные размеры деталей передачи из условий прочности и жесткости, а также подбираются подшипники и муфты.

Расчет вертикального аппарата, нагруженного внутренним давлением.

Рассчитать основные элементы корпуса аппарата, нагруженного внутренним давлением p = 0, 4МПа и наружным давлением в рубашке аппарата р_руб = 0, 3 МПа по следующим данным: температура стенок аппарата t = 100°C; внутренний диаметр аппарата Д_в = 900 мм; высота обечайки Н = 1800 мм; крышка эллиптическая; срок эксплуатации T_a = 20 лет; днище эллиптическое, диаметр выходного штуцера Д_о= 50 мм; рабочая среда аппарата – глицерин, плотность среды ρ = 1050 кг/м³; потребляемая мощность мешалки N_M = 4, 8 КВт; угловая скорость мешалки n_M = 290 об/мин.

 

 

12	Поделиться:

Популярное:

1. Влияние вертикального порыва на сваливание
2. Глава 1. Управление внутренними делами
3. Государственный кредит может быть внутренним и внешним.
4. Органы управления внутренними войсками
5. Особенности организации работы с внутренними, отправляемыми и поступающими кадровыми документами.