Проектирование реакторного аппарата с рубашкой и перемешивающим устройством
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Пробное давление при гидроиспытании
Пробное давление при гидроиспытании корпуса реактора:
(1.5)
Пробное давление при гидроиспытании пространства рубашки:
(1.6)
1.5 Расчетное значение модуля продольно упругости
Модуль продольной упругости для материала корпуса и рубашки (сталь 08Х21Н6М2Т) при 20 0С и расчетной температуре, соответственно [8]:
; .
1.6 Прибавка к расчетным толщинам конструктивных элементов
Прибавку к расчетным толщинам определяем по формуле [8]:
, (1.7)
где С1 - прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;
С2 - прибавка для компенсации минусового допуска, мм;
С3 - технологическая прибавка, мм.
Прибавки С2 и С3 принимаем равными нулю.
Прибавку для компенсации коррозии (эрозию не учитываем) определяем по формуле:
(1.8)
где П - проницаемость материала, согласно задания, мм/год;
t - срок службы аппарата, согласно задания на проектирование, лет.
1.7 Коэффициент прочности сварных швов
Коэффициент прочности сварных швов - для стыковой сварки, выполненной вручную с подваркой корня шва при контроле швов по длине до 50 % [ 8 ].
2. Определение основных параметров и геометрических размеров реактора
.1 Размеры корпуса реактора
По ГОСТ 9931-85 принимаем длину цилиндрической части корпуса равной l = 3800 мм при диаметре Dа = 2600 мм и номинальном объеме = 25,0 м3.
По ГОСТ 6633-78 объем эллиптического днища, высота эллиптической части и отбортовки соответственно:
Высота цилиндрической обечайки
Ноб=l-2hц=3800-240=3270 мм. (2.1)
Действительный объём реактора без учёта внутренних устройств:
(2.2)
Объём аппарата, занятый жидкостью:
(2.3)
Высота жидкости в реакторе:
(2.4)
Рисунок 2.1 - Схема для определения геометрических параметров корпуса аппарата с мешалкой.
2.2 Основные размеры мешалки
Рамные мешалки (рис. 2.2) являются конструкцией, которые состоят из цилиндрической втулки с внутренним d и внешним dвт диаметрами, на периферии которой установлены 2 лопасти диаметром соединенные перегородками. Ширина лопасти равняется b = 0,07 dм.
Рисунок 2.2 - Геометрические параметры якорной мешалки.
Определяем конструктивные размеры рамной мешалки:
диаметр рамной мешалким = Dв/(1,02…1,15) = 1000/(1,02…1,15) = (870…980)мм, (2.5)
берем dм = 950 мм;
ширина лопасти мешалки= 0,07dм = 0,07 950 = 66 мм; (2.6)
берем b = 65 мм.
высота от днища корпуса до мешалким = (0,01…0,06)dм = (0,01…0,06) 950 = (9,5…57)мм, (2.7)
берем hм = 57 мм.
высота мешалки= (0,9…1,0)dм = (0,9…1,0) 950 = (855…950)мм, (2.8)
берем h = 850 мм.
2.3 Расчет частоты вращения мешалки
Расчет частоты вращения мешалки:
(2.9)
Принимаем согласно табл. 2 ОСТ 26 - 01 - 1225 - 75 нормализованное значение частоты вращения при dм = 950 мм:
При этом окружная скорость будет иметь значение:
,(2.10)
что близко к заданной по условию.
2.4 Расчет мощности на перемешивание
Критерий Рейнольдса определяется по формуле:
(2.11)
По рис. 31.2 [10] определяем критерий мощности для D/dм = 1,05:= 6,5.
Коэффициент, учитывающий высоту столба жидкости в аппарате:
(2.12)
Коэффициент, учитывающий влияние внутренних устройств, табл. 31.5 [10]:
Расчетная мощность на перемешивание:
(2.13)
где Nм - мощность на перемешивание, определяемая по формуле:
(2.14)
Мощность двигателя, согласно с РТМ 144-66, рассчитывается по формуле:
(2.15)
где КП - коэффициент запаса, учитывающий особенности пускового периода, КП = 1,25 - для аппаратов без перегородок;
h - к.п.д. передачи, h = 0,9;с - мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения в уплотнениях, Вт.
Так как расчетная температура 120 0С и давление в корпусе
Р1=0,5 МПа, то необходимо применять торцовое уплотнение [10].
Для приближенного расчета потерь в торцовых уплотнениях можно принимать их равными 10 50 % от потерь в уплотнениях с мягкой набивкой [11].
Потери на трение для уплотнений с сальниковой набивкой по формуле (25) РТМ 144-66:
(2.16)
где f = 0,2 - коэффициент трения вала по мягкой набивке сальника;- частота вращения, с-1 (об/сек);- диаметр вала, м;- длина набивки, м;
Р1 - рабочее давление в аппарате, Па.
Тогда потери мощности в торцовом уплотнении:
(2.17)
Принимаем нормализованный малогабаритный привод тип 1 по ГОСТ 26-01-1225-75(обозначение привода 3) с мощностью электродвигателя Nд = 4,0 кВт. Параметры привода: диаметр вала d = 65 мм; высота привода Н =1625 мм; высота от опорной бобышки до двигателя Н1 = 650 мм; наружный и болтовой диаметры крепежной бобышки соответственно D8 =480 мм; D9 =435 мм; количество крепежных болтов М 20 n = 6 шт; масса привода (не более) 440 кг.
2.5 Диаметр вала
Определяем ориентировочно диаметр вала из условия прочности по формуле [11]:
(2.18)
где Мкр - максимальный расчетный крутящий момент на валу с перемешивающим устройством, Нм;
tд - допускаемое касательное напряжение для материала вала, Па;
tд = 45106 Па.
(2.19)
Предварительно принимаем вал диаметром d = 65 мм (согласно табл. 29 ОСТ 26 - 01 - 1225 - 75).
Окончательно диаметр вала перемешивающего устройства принимается после проверки на виброустойчивость.
.6 Расчет якорного перемешивающего устройства [10]
Расчетный изгибающий момент лопасти Ми/ в и месте соединения ее со ступицей ?/p>