Аппарат с мешалкой
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ческого давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время срабатывания предохранительного клапана или других предохранительных устройств. Таким образом, рабочее давление - это избыточное давление газа над слоем жидкости, рраб=ри.
рраб = ри.= 0,9 МПа(3)
Гидростатическое давление рг - максимальное давление столба жидкости в аппарате, Па:
рг=рсgНс,(4)
где рс - плотность рабочей среды, кг/м3; g=9,8 - ускорение свободного падения, м/с2; Нс - уровень жидкости в аппарате, м.
рг=840*9,8*3,6*10-6=0,03 МПа
Гидростатическое давление обычно существенно меньше рабочего. Относительную, в процентах, величину гидростатического давления ?р рассчитывают по формуле:
?р=(рг/рраб)100%(5)
?р=(0,03/0,9)*100%=3,3%
Расчетное внутреннее давление рр.в - давление, на которое производится расчет элементов аппарата на прочность, Па. Если на элемент корпуса действует гидростатическое давление меньше 5% от рабочего, то его не учитывают.
рг не учитываем
рр.в = рраб+рг(6)
рр.в = 0,9МПа
Расчетное наружное давление рр.н определяется по формуле:
рр.н = ра-р0(7)
где ра=105 - атмосферное давление, Па; р0 - остаточное давление в корпусе, Па;
рр.н =105-0,05*106=0,05*106Па=0,05МПа
Пробное давление рпр - максимальное избыточное давление, создаваемое при гидравлических (пневматических) испытаниях сосудов и аппаратов с целью проверки их на прочность и герметичность.
рпр=1,25рр.в[s]20/[s]100(8)
рпр=1,25*0,9*106*132,3*106/127,8*106=1,16*106Па=1,16МПа
Условное давление ру- расчетное давление при температуре 200С, используемое при выборе и расчете на прочность стандартных элементов аппарата (узлов, деталей, арматуры).
ру ? рр.в[s]20/[s]100(9)
где ру - условное давление (МПа) выбирается из стандартного ряда: 0,25; 0,3; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 и т.д.
ртр = 0,9*106*132,3*106/127,8*106=0,93*106Па=0,93МПа =>
ру = 1МПа
Таблица 2
Расчетное, пробное, условное давление в аппарате
Элементы корпусаРасчетное внутреннее давление р р.в, МПаРасчетное наружное давление р р.н, МПаПробное давление рпр, МПаУсловное давление ру, МПаКрышка0,90,051,16_ОбечайкаДнищеФланцы_1ЛюкШтуцеры
.5 Выбор и определение параметров комплектующих элементов
Выделяются следующие основные составные элементы аппарата с мешалкой:
) корпус, включающий ряд элементов и устройств (змеевик, крышка корпуса и т.д.);
) привод механического перемешивающего устройства;
) вал мешалки;
) мешалка;
) муфта вала;
) уплотнение вала мешалки.
.6 Эскиз компоновки аппарата
На эскизе проставляют не все, а лишь конструктивные, габаритные, присоединительные и установочные размеры.
Таблица 3
Рекомендуемое расстояние hм
Обозначение мешалкиТип мешалкиКорпус с эллиптическим днищем07Лопастнаяhм=0,3dм=0,3*1800=540 мм
.7 Оценка надежности выбранного варианта компоновки аппарата
Надежность химического оборудования - комплексное свойство, сочетающее безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Под безотказностью понимают свойство элемента оборудования непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определенного периода времени.
??=?к+?пр+?уп(10)
где ?к,?пр,?уп - интенсивности отказа корпуса аппарата, его привода и уплотнения соответственно, час-1; ?? - интенсивность отказов аппарата в целом, час-1.
??=(1,5+11+3)*10-5=15,5*10-5 час-1
При известной интенсивности отказов аппарата вероятность его безотказной работы РАП(t) определяется формулой:
РАП(t)=е-??t(11)
РАП(t)=е-15,5*10-5t
Средняя продолжительность безотказной работы аппарата Тср:
Тср=?РАП(t)dt=1/??(12)
Тср=1/15,5*10-5=6452 час
Вероятность безотказной работы РАП(t) позволяет также обоснованно выбрать продолжительность Тэ периодов эксплуатации аппарата между обслуживанием и плановыми ремонтами. Параметр Тэ находится из условия, что вероятность безотказной работы аппарата не может быть ниже некоторого предельного значения Рпред ,т.е.
е- ?? Тэ= Рпред(13)
Отсюда
Тэ=-ln Рпред/ ??(14)
Тэ=-ln 0.8/15.5*10-5=1440 час
Предельная вероятность Рпред, определяющая степень надежности оборудования, назначается в зависимости от свойств рабочей среды (токсичность, пожаро- и взрывоопасность), а также от рабочих параметров процесса. Для пожаро- и взрывоопасных рабочих сред или тяжелых режимов функционирования (tp ? 2000с и ри ? 1МПа) в качестве предельного значения вероятности безотказной работы принимается значение 0,8.
3. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
.1 Расчет элементов корпуса аппарата
.1.1 Определение коэффициентов прочности сварных швов и прибавки для компенсации коррозии
В прочностные расчеты вводится коэффициент прочности сварного шва ? ? 1, несколько уменьшающий допускаемые напряжения [s] материала. Величина коэффициента ? принимается в соответствии с правилами Госгортехнадзора и зависит от назначения аппарата, типа сварного соединения, способа сварки и длины контролируемых швов.
У аппаратов, предназначенных для взрывоопасных и пожароопасных веществ ?=0,9 при 100% контроле швов.
Элементы аппарата, находящиеся в контакте с рабочей средой, из-за коррозии с течением времени уменьшаются по толщине. Прибавка для компенсации коррозии к расчетным толщинам конструктивных