Курсовая работа: Химический автомат

Введение

Современное технологическое оборудование включает в себя разнообразные машины, аппараты и приборы. Под термином аппарат в химической промышленности понимают устройство, в котором технологический процесс осуществляется за счет физико-химических превращений. Технологические процессы протекают при определенных давлении и температуре обрабатываемой среды. Аппараты обычно оснащаются различными машинами, механизмами и приборами, а также теплообменными устройствами.
При проектировании технологического оборудования необходимо учитывать следующие общие требования: экономичность и надежность. Экономичность определяется общими затратами средств на проектирование, изготовление, монтаж, эксплуатацию и утилизацию оборудования после истечения его срока службы. Надежность – это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение заданного срока службы.
Аппараты с мешалками широко используют в химической и многих других видах промышленности. В аппаратах этого типа проводятся многие гидромеханические и массообменные процессы в одно- и многофазных средах. В качестве рабочей среды используются вещества с различными свойствами, в том числе агрессивные, взрывоопасные и токсичные. Аппараты могут быть вертикальными и горизонтальными. Основными элементами аппарата являются корпус и механическое перемешивающее устройство. Под корпусом аппарата понимают герметически закрытый сосуд, находящийся под давлением, в котором осуществляется перемешивание. Для подачи и отвода тепла и для поддержания заданной температуры рабочей среды корпус аппарата оснащается теплообменными устройствами – наружными в виде теплообменной рубашки. Корпусы вертикальных аппаратов могут быть двух типов: ВЭЭ (вертикальный, эллиптическое днище, эллиптическая крышка); ВКЭ (вертикальный, коническое днище, эллиптическая крышка). Механические перемешивающие устройства (МПУ) всех аппаратов представляют собой конструкции, состоящие из привода, вала и мешалки. Привод перемешивающего аппарата состоит из электродвигателя, механической передачи в виде редуктора или ременной передачи и стойки привода. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Редуктор передает вращательное движение от вала электродвигателя с понижением скорости вращения и увеличением крутящего момента на выходном валу привода. Стойка привода, объединяя части привода в единый агрегат, служит для крепления элементов МПУ. Выходной вал редуктора при помощи муфты (продольно-разъемной или фланцевой) соединяется с валом. На конце вала установлена мешалка: трехлопастная, лопастная, турбинная открытая или рамная.
Химические аппараты подлежат периодическим проверкам и планово-предупредительным ремонтам.
1 Подбор и расчет корпусных элементов аппарата и рубашки

Выбор конструкционных материалов.
Первоначально подбирается основной конструкционный материал, т.е. для корпуса, теплообменной рубашки, опор корпуса, вала и мешалки. Выбор этого материала рассчитывается по главным критериям работоспособности, а именно по температуре среды , наименованию среды – сульфат аммония (NH4)2SO4. Для данных параметров марка стали – 12Х18Н10Т, а для прокладок используется паронит по ГОСТ 481-80, ПНО - общего назначения.
Марки выбранных материалов, а также значения допускаемых напряжений при расчетной температуре и при температуре 20 - заносятся в таблицу:
Таблица 1 – Материалы и допускаемые напряжения элементов аппарата.