kurs_apparat (708101)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство образования и науки Украины

Восточноукраинский национальныйный университет

Рубежанский филиал

Кафедра ОФТМ

Пояснительная записка

к курсовому проекту по прикладной механике

«ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АППАРАТ С ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ»

Выполнил студент гр. ТД-.41

.Копылец Сергей

Руководитель проекта

Лихачёв А.И.

г. Рубежное, 2002 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

Задание на курсовой проект

Ведомость курсового проекта

Введение

1. Выбор материала

2. Расчет толщины обечайки корпуса

3. Расчет эллиптического днища

4. Расчет рубашки

5. Расчет на прочность укрепления отверстий

6. Расчет фланцевых соединений

7. Расчет перемешивающего устройства

8. Выбор привода перемешивающего устройства

9. Определение веса аппарата

10. Выбор опор аппарата

Список литературы

РЕФЕРАТ

Курсовой проекта содержит два листа графической части формата А-1 и пояснительную записку в «35» листов.

Ключевые слова – обечайка, днище, крышка, мотор-редуктор, фланец, патрубок, перемешивающее устройство, штуцер, технологическое отверстие, рубашка, уплотнение, выбор материала аппарата, определены расчетные параметры, выполнены расчеты толщины стенок обечайки, днища, рубашки, произведены расчеты на прочность укрепления отверстий, выбран тип фланцевого соединения, определена мощность на перемешивание, выбран привод перемешивающего устройства, подобраны опоры аппарата.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

«Утверждаю»

Зав. кафедрой ОФТМ

Овчаренко В.В.

«ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АППАРАТ С ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ»

ВЕДОМОСТЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

№ опр	Фор­­мат	Обозначение	Наи­ме­нование	К-во	№ экз.	Приме­чание
1.	А1		Аппарат верти­кальный	1	1
2.	А1		Узлы аппара­та	1	1
3.	А4	КППМ4.160000000П.3	Поясни­тельная записка	1	1

ВВЕДЕНИЕ

Развитие химической и нефтехимической промышленности требует создания новых высокоэффективных, надежных и безопасных в эксплуатации технологических аппаратов. Применение веществ, обладающих взрывоопасными и вредными свойствами, ведение технологических процессов под большим избыточным давлением и при высокой температуре обусловливает необходимость детальной проработки вопросов, связанных с выбором средств защита для обслуживающего персонала, с прочностью и надежностью узлов и деталей аппаратов. Перед химическим машиностроением поставлена задача создания и выпуска высокопроизводительного оборудования. Химическое машиностроение должно внести большой вклад в развитие топливно-энергетического комплекса нашего государства.

Основной целью данного курсового проекта является изучение конструкций наиболее распространенных аппаратов химических производств, что достигается выполнением расчетов на прочность деталей и узлов, округленных рассчитанных параметров до стандартных значений, выполнением чертежей общего вида и узлов аппарата.

1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА

Для изготовления сварных стальных аппаратов применяют полуфабрикаты, поставляемые металлургической промышленностью в виде листового, сортового и фасонного проката, труб, специальных поковок и отливок.

Материалы должны быть химически и коррозионностойкими в заданной среде, обладать хорошей свариваемостью и, соответственно, прочностными и пластичными характеристиками в рабочих условиях, допускать холодную и горячую механическую обработку.

При выборе конструкционных материалов основным критерием является его химическая и коррозионная стойкость в данной среде. Другим критерием является температура аппарата. Основным материалом для химического машиностроения являются коррозионностойкие стали различных марок, чугун, бронза и неметаллические материалы. С учетом агрессивности среды, температуры и давления аппарате для проектируемого аппарата выбираем высоколегированную сталь 08Х21Н6М2Т с допускаемым напряжением  = 233 МПа

2. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ОБЕЧАЙКИ КОРПУСА

Исходные параметры:

2.1. Для заданной среды (HNO₃) (табл. 1 МУ, стр.27) принимаем:

плотность ρ=1510 кг/м³

коэффициент динамической вязкости μ=0.8 н.с/м²

Для корпуса аппарата выбираем высоколегированную сталь марки 08Х21Н6М2Т. Эта сталь по способу выплавки спокойная, легко сваривается всеми видами сварки.

Для рубашки, в которой будет циркулировать горячая вода или водяной пар, принимаем по таблице № 1(МУ, стр.27) углеродистую конструкционную сталь 20К. Скорость коррозии принимаем П=0,05 мм/год для рубашки и П=0,1мм/год для корпуса, поскольку температура больше 20⁰С.

2.2. Допускаемые напряжения и модуль упругости:

а) для стали 08Х21Н6М2Т по таблице № 2 (МУ, стр.28) –

20⁰С =233МПа Е=2,0  10^-5 МПа

б) для стали 20К находим:

при 20⁰С ²⁰ = 147 МПа Е²⁰= 1,9910⁵ МПа

2.2.1. Высота корпуса аппарата при снятой крышке

, где

– высота элептической части крышки,

100 мм – размер, который ориентировочно учитывает высоту цилиндрической отбортовки крышки и толщину фланца крышки.

h₁=2230-(0,251800+100)=1680 мм

2.2.2. Высота жидкости в аппарате

h_ж=h₁-(50…100)=1680-(50…100)=1630…1580 мм

Принимаем к расчету. h_ж=1600 мм = 1,6 М

2.2.3. Расчетное внутреннее давление в аппарате

, где

Р_г – гидростатическое давление –

Рг=  gh_ж=15109,811,6=23700Па=0,024МПа

g = 9,81 – ускорение свободного падения;

 = 1510 – плотность среды;

h_ж = 1600 – высота жидкости в аппарате.

Оцениваем величину гидростатического давления

р% =рг/р100=0,024/1,5 100=1,6%<5%

Р = 1,5 МПа – внутреннее избыточное давление в аппарате,

Если , то Р_Г не учитывается

2.2.3.1 Расчет обечайки корпуса

2.2.3.2 Толщина стенки обечайки при нагружении внутренним расчетным избыточным давлением

, где

 = 0,9 – коэффициент сварного шва. Обечайка имеет сварной шов.

Р_р = 1,5 Н/мм² – расчетное давление (см. п.3.3.3)

Д_вн = 1800 мм

[ ] = 233 Н/мм² – допускаемое напряжение (см. п.3.2)

S_R=(1,51800)/(22330.9-1,5)=6,46 мм

2.2.4. Толщина стенки обечайки при нагружении осевой растягивающей силой.

Осевая растягивающая сила

F_R=(²_)/4=(3.141800²1,5)/4=3,82 10⁶ H

Толщина стенки

S_R=F_R /( )=(3,82 10⁶)/(3.1418002330.9)=3,22 мм

2.2.5. Толщина стенки обечайки, нагруженной наружным давлением. Для корпуса нагруженным давлением является давление в рубашке

P_H=1,0 МПа =1,0 н/мм²

2.2.6. Расчетная длина (высота) обечайки

, где

- принимается конструктивно для удобного выполнения сварки рубашки и корпуса;

l=1680-150-(2/3)0.251800=1230 мм

2.2.7 Толщина стенки обечайки

Коэффициент , где

= 2,4 – коэффициент запаса устойчивости при рабочих условиях.

К₁=(2,41,0)/(2,410^-6210⁵) = 5

E=210⁵ н/мм ² – модуль предельной упругости для стали 08Х21Н6М2Т (см. п.2.2.)

Коэффициент К₃=l/D =1230/1800 =0,68

Коэффициент К₂ определяем по таблице 6 (МУ, стр.30) в зависимости от К₁ и

K₂ =0.7

Толщина стенки

Принимаем S_{R max} = 12,6 мм

2.2.8 Из трех условий (п.2.4.1, п.2.4.2, п.2.4.3) получены три значения толщины стенки обечайки корпуса: 6,46;4,25;12,6мм из тех S_R =12,6 мм

2.2.8.1 Прибавки к толщине стенки обечайки

, где

С₁ – прибавка для компенсации коррозии и эрозии –

С₁ = С_к + С_э

С_э – прибавка для компенсации эрозии. С_э = 0, т.к. скорость движения среды в аппарате менее 20 м/с и отсутствует абразивные частицы.

мм, где

 = 5 лет долговечность,

П = 0,1 мм/год – скорость коррозии для стали 08Х21Н6М2Т

Таким образом

С₂ – прибавка для компенсации минусового допуска. Минусовой допуск выбираем по таблице 3. Для толщины от 8 до 20 мм С₂ = 0,8 мм.

С₃ – прибавка технологическая; учитывает утонение места при вальцовке; для толщины от 4 до 30 мм принимаем значение равным 0,3 мм: С₃ = 0,3 мм.

С=1,5+0,8+0,3 = 2,6 мм

Примечание: обечайка корпуса в наружной стороны омывается водой и паром, но при температуре 20…100⁰С вода (пар) не вызывают коррозии легированных сталей, поэтому принимаем П_нар = 0 мм/год.

2.2.8.2. Толщина стенки обечайки с учетом прибавок

мм

2.2.8.3 Исполнительная толщина стенки обечайки корпуса, принятая по стандарту (табл. 3)

S = 16 мм

2.2.8.4. Проверочные расчеты для обечайки корпуса

2.2.9. Допускаемое внутреннее избыточное давление при S=16 мм, С = 2,6 мм

Н/мм²

условие прочности

3,099> 1,5 Н/мм² – условие прочности выполняется

2.3.1. Допускаемая осевая растягивающая сила

[F_p] > F_p – условие прочности соблюдается.

2.3.2. Допускаемое наружное избыточное давление

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата