Проектирование реакторного аппарата с рубашкой и перемешивающим устройством
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Реферат
Тема работы Проектирование реакторного аппарата с рубашкой и перемешивающим устройством.
Представлен принцип действия реактора объемного типа, направление основных потоков и область применения проектируемого аппарата.
Пояснительная записка содержит проектно-конструкционные расчеты толщин стенок обечаек, днищ (крышек), воспринимающих внутреннее избыточное давление. Произведена проверка укрепления отверстий, выданы рекомендации по их укреплению. Выполнен выбор и проверочный расчет фланцевого соединения. Рассчитана опора реактора.
Введение
Основные процессами химической технологии осуществляются, как правило, в аппаратах с перемешивающими устройствами. При этом в среду вводится дополнительная энергия, которая используется для перемешивания.
Известны различные методы ввода энергии в перемешиваемую среду: механический, циркуляционный, струйный, пульсационно-струйный, барботажный, газлифтный, электромагнитный и магнитно - вихревой. В практике наибольшее распространение получил механический метод перемешивания жидких сред, осуществляемый путём механического воздействия рабочего органа (мешалки) на рабочую среду.
Этот метод перемешивания используется в аппарате, состоящем, как правило, из корпуса и перемешивающего устройства, устанавливаемого на этот корпус.
Наиболее важное значение в работе аппарата имеет тип и конструкция перемешивающего устройства, работа которого заключается в превращении упорядоченной механической энергии, вращающихся в неупорядоченную тепловую энергию за счёт сил сопротивления, создаваемых корпусом аппарата. В результате этого перемешивающее устройство осуществляет диссипацию энергии в объёме аппарата. величина которой зависит от конструкции мешалки и характеристик привода, так и от конструкции аппарата и его внутренних устройств. Все эти характеристики в совокупности определяют мощность перемешивания N, которая зависит от режима течения жидкости в аппарате.
Основные параметры аппаратов для перемешивания жидких неоднородных сред является номинальный объём, давление в корпусе аппарата, давление в теплообменных устройствах, мощность привода, частота вращения выходного вала.
Номинальный объём аппарата является основной его характеристикой, определяющей его производительность. Под номинальным объёмом V понимают его внутренний объём с учётом объёма отъёмных крышек, но без учёта объёма люков, штуцеров, футеровки и внутренних встроенных в аппарат устройств.
Наличие внутренних устройств уменьшает действительный объём аппарата, поэтому при конструировании выбор номинального объёма аппарата следует осуществлять по действительному объёму, который не должен отличаться от номинального более чем на (+10) и (-5) %.
Номинальные объёмы аппаратов для перемешивания жидких сред, а также диаметр корпуса аппарата D должны соответствовать данным, приведенным в ГОСТе 20680-75 (Аппараты с механическими перемешивающими устройствами вертикальные.Типы, основные параметры).
Условное давление и температура среды. Существенное влияние на выбор конструкции аппарата оказывает условное давление, которое определяет значение расчётного давления, используемого при расчёте элементов корпуса. Под условным давлением Ру в аппарате и его теплообменных устройствах понимают избыточное рабочее давление среды при температуре 20 0С. В соответствии с ГОСТом 20680-75 условное давление Ру выбирают из ряда 0,3; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5;3,2; 4,0; 6,4 и 10 МПа.
Стандартные аппараты проектируются также и для работы под гидростатическим давлением (под налив) или для работы под вакуумом, остаточная величина которого не должна быть менее 0,67 кПа (5 мм. рт. ст.).
Под рабочим давлением понимается максимальное избыточное давление без учёта кратковременного повышения во время разрыва предохранительных мембран.
Предельное рабочее давление Р зависит от условного давления, температуры и свойств рабочей среды и характеристик конструкционного материала корпуса. Оно определяется по формуле:
где - поправочный коэффициент, зависящий от свойств среды;
и - допускаемые напряжения для материала корпуса при рабочей температуре и при t = 20 0C. Расчётные давления принимают по таблице 1 [1].
Аппараты для перемешивания жидких сред проектируются для различных температур - от отрицательных до положительных. Температур-ные характеристики аппаратов зависят от свойств перемешиваемой среды и теплоносителя, характеристик аппарата, типа уплотнения и конструкции теплообменных устройств. Стандартные аппараты изготавливают для перемешивания сред с температурой от минус 40 до плюс 350 0С.
Частота вращения и мощность привода аппаратов для перемешивания жидких сред выбираются в соответствии с данными, приведенными в
ОСТ 26-01-1422-75 (Аппараты герметичные с механическим перемешивающим устройством, с экранированным электроприводом. Общие технические условия) и ГОСТ 20680 - 75. В зависимости от номинального объёма аппарата предельные значения мощности привода могут быть выбраны на основании таблицы 2 [1] или получены расчётом.
Основными элементами аппарата являются перемешивающее устройство и его корпус. Под перемешивающим устройством понимается конструкция, состоящая из привода, вала и мешалки, соединённые между собой в единый узел.
Привод перемешивающего устройства в общем случае состоит из электродвигателя, редуктора (или мотор - редуктора) и стойки привода. Выходной