Проектирование реакторного аппарата с рубашкой и перемешивающим устройством
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
вал мотор - редуктора через муфту соединяется со сплошным или разрезным валом аппарата, на конце которого закрепляется мешалка. Вал устанавливается в опорах качения, которые монтируются в стойке привода.
Перемешивающее устройство устанавливается, как правило, на крышке корпуса, а в ряде случаев - на отдельных монтажных конструкциях; оно может быть также автономным (переносным).
Под корпусом аппарата понимается сосуд любой, в основном цилиндрической формы, в котором осуществляется перемешивание. Корпус аппарата используется для осуществления теплообменных процессов, обычно имеет теплообменные устройства - наружные в виде рубашки, или внутренние в виде змеевиков.
В корпусе аппарата могут устанавливаться внутренние устройства, отражательные перегородки, трубы передавливания, и др. В зоне входа вала перемешивающего устройства в корпус аппарата обычно устанавливают уплотнения. Перечисленные здесь элементы конструкций аппаратов являются основными. Они могут быть использованы в различных комбинациях при конструировании стандартных и нестандартных аппаратов.
Вертикальные цилиндрические аппараты являются наиболее распространённым видом аппаратов, применяемых в химическом и нефтехимическом машиностроении. Они стандартизованы и выпускаются серийно.
Характерные особенности вертикальных аппаратов следующие:
а) аппарат комплектуется одним приводом, устанавливаемым на его крышке таким образом, чтобы ось входного вала мотор редуктора совпадала с осью вала мешалки, а ось вала мешалки совпадала с осью корпуса аппарата;
б) аппарат может иметь на одном валу одну, две и более мешалок;
в) аппарат может изготавливаться как без внутренних устройств, так и с внутренними устройствами.
Каждый тип аппаратов может быть разделён на аппараты гладкостенные, с отражающими перегородками, секционные аппараты с центральной циркуляционной трубой.
Типовые стальные вертикальные аппараты. В настоящее время в соответствии с ГОСТом 20680-75 химическим машиностроением могут быть изготовлены аппараты следующих десяти типов: с неразъёмным корпусом и эллиптическим днищем и с эллиптической отъёмной крышкой (тип 0); с неразъемным корпусом и эллиптическим днищем и крышкой (тип 1); с коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 600 и эллиптической отъемной крышкой (тип 2); коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 900 и эллиптической крышкой (тип 3); с эллиптическим днищем и плоской отъёмной крышкой (тип 4); с неразъёмным корпусом, с эллиптическим днищем и плоской крышкой (тип 5); с коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 1200 и плоской крышкой (тип 6); с неразъёмным корпусом, с коническим неотбортованным днищем, углом при вершине конуса 1200 и плоской крышкой (тип 7); с плоским днищем и плоской отъёмной крышкой (тип 8); с неразъёмным корпусом, плоским корпусом и крышкой (тип 9).
1. Расчётные параметры
Общий вид аппарата представлен на рисунке 1.
реактор давление фланцевый соединение
Рисунок 1 - Общий вид аппарата с листовым перемешивающим устройством.
1.1 Расчётная температура
Расчётная температура [12, стр. 1]:
где - максимально возможная температура среды в аппарате, взятая по температуре среды в рубашке, согласно задания, 0С.
1.2 Расчётное давление
Согласно п. 2.1 ГОСТ 25867-83 расчёт проводится следующим образом.
Расчет цилиндрических обечаек на внутреннее избыточное проводят по ГОСТ 14249-89. Расчётное давление для рубашки равно Р2 и расчётное давление для сосуда Р1, если Р1 > 0.
Расчёт цилиндрической обечайки сосуда на наружное давление проводят по ГОСТ 14249-89. При Р1 < 0 за расчётное давление для сосуда принимают Р1, а для обечайки и днища, закрытого рубашкой, Р2 + Р1 .
При Р1 > 0 расчётное давление в зоне рубашки равно Р2 или Р2 - Р1.
Расчётную длину следует принимать по ГОСТ 14249-89.
Здесь Р1 - расчётное давление в сосуде при эксплуатации или испытании, МПа.
Если абсолютное давление больше атмосферного (избыточное давление), то Р1 > 0, если абсолютное давление меньше атмосферного (вакуум), то Р1 < 0.
Р2 - расчётное давление в рубашке в состоянии эксплуатации или испытания, МПа.
1.2.1 Расчётное давление внутри корпуса аппарата
(1.1)
где Ра - рабочее избыточное давление в аппарате. МПа;
Рг - гидростатическое давление среды, МПа.
Если гидростатическое давление среды не превышает 5% от давления в аппарате, то его в расчете не учитывают.
Если < 5%, то принимают .
Гидростатическое давление столба жидкости в аппарате:
(1.2)
где - плотность среды в корпусе аппарата, кг/м3;- ускорение свободного падения, м/с2;
Н - высота столба жидкости в аппарате, м; см. п. 2.1 Н=Нж=1,25 м.
, что больше 5%.
.
1.2.2 Расчетное давление в полости рубашки
Гидростатическое давление столба жидкости в полости рубашки:
(1.3)
где - плотность среды в рубашке, кг/м3;- ускорение свободного падения, м/с2;
Н - высота столба жидкости в рубашке, см. рис. 9.1 и табл. 9.1 [7], Н=1,699 м.
, что меньше 5%.
.
1.3 Допускаемые напряжения
Допускаемое напряжение для материала корпуса и рубашки (сталь 08Х21Н6М2Т) при 20 0С и расчетной температуре соответственно [8]:
Расчетное значение предела текучести для стали 08Х21Н6М2Т при 20 0С [8]:
Допускаемое напряжение в условиях гидравлического испытания определяем по формуле [3]:
(1.4)
1.4