Аппараты с механическими перемешивающими устройствами реферат

Обновлено: 07.07.2024

Пример готовой курсовой работы по предмету: Механика

РЕФЕРАТ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ОБЕЧАЙКИ КОРПУСА

1.1. Исходные параметры

1.2. Допускаемые напряжения и модуль упругости

1.3. Геометрические размеры корпуса

1.4. Расчет обечайки корпуса

1.5. Проверочные расчеты для обечайки корпуса

2. РАСЧЕТ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ДНИЩА

2.1. Определение толщины стенки днища, нагруженного внутренним давлением

2.2. Толщина стенки днища, нагруженного наружным давлением

2.3. Прибавка для днища

2.4. Толщина стенки с учетом прибавок

2.5. Проверочные расчеты для днища корпуса

3. РАСЧЕТ РУБАШКИ

3.1. Основные характеристики и геометрические размеры.

3.2. Расчет обечайки рубашки.

3.3. Проверочные расчеты для обечайки корпуса

3.4. Расчет днища рубашки

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ УКРЕПЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ

4.1. Определение размеров

4.2. Проверка необходимости применения специальных мер по укреплению отверстий

5. ВЫБОР ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

5.1. Выбор фланцевого соединения

5.2. Конструктивные размеры фланцев, прокладки, болтов

6. РАСЧЕТ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

6.1. Выбор мешалки

6.3 Проверочный расчет вала на усталость…………………………………………………… 30

7. ВЫБОР ПРИВОДА ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

8. ВЫБОР ОПОР АППАРАТА

8.2. Проверка прочности выбранных опор

Выдержка из текста

В качестве рабочей среды используются вещества с различными свойствами, в том числе агрессивные, взрывопожароопасные и токсичные.Механические перемешивающие устройства всех аппаратов представляют собой конструкции, состоящие из привода, вала и мешалки.

Машина это устройство, совершающее механические движения с целью выполнения полезной работы за счет преобразования энергии. Под термином аппарат в химической промышленности понимают устройство, в котором технологический процесс осуществляется за счет физико-химических превращений. Аппараты обычно оснащаются различными машинами, механизмами, приборами (устройствами, выполняющими функции контроля, измерения, регулирования и управления), а также теплообменными устройствами.

Расчет заключается в определении конструктивных размеров аппарата и в выборе на их основе стандартной конструкции аппарата.

ВЫБОР КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ АППАРАТА 2.7 РАСЧЕТ ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

В отличии от большой химии, где процессы происходят на свету в больших реакторах, легко контролируются, для получения качественной продукции достаточно соблюдения всех режимов и технологических регламентов. В фотохимии же процессы очень тонкие, происходят в полной темноте, для производства одного вида пленки нужны десятки компонентов, видов сырья, требуется очень высокая квалификация работающих.

Суть очистки сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов заключается в переводе растворенных ионов металлов в нерастворенные химические соединения с последующим отделением и обезвоживанием твердой фазы.

Перемешивание может быть периодическим процессом, тогда после смешения или проведения реакции порция загруженных компонентов выгружается или отстаивается в самом смесительном сосуде с целью разделения, или непрерывным процессом, осуществляемым в одной или нескольких ступенях с промежуточным отстоем или без него.

Применение веществ, обладающих взрывоопасными и вредными свойствами, ведение технологических процессов под большим избыточным давлением и при высокой температуре обуславливает необходимость детальной проработки вопросов, связанных с выбором средств защиты для обслуживающего персонала, с прочностью и надежностью узлов и деталей аппаратов.Аппараты с перемешивающими устройствами предназначены для осуществления таких технологических процессов, как: гомогенизация, суспендировани, эмульгирование, диспергирование, теплообмен. Состоят из корпуса, крышки, рубашки и перемешивающих устройств (мешалок).

В АБК предусмотрено устройство столовой на третьем этаже, офисных помещений, гардеробных, санузлов, душевых персонала, помещений для работы администрации предприятия и вспомогательных помещений. Для поддержания влажности и температуры в таких помещениях обязательно устраивается система приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением.

Список источников информации

3.Расчет химического аппарата с механическим перемешивающим устройством. Методические указания. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2005 – 88 с.

4.ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Издательство стандартов, 1989 – 79 с.

5.Лащинский А. А, Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. М.: Химия, 1970 – 750 с.

6.Смирнов Г. Г., Толчинский А. Р., Кондратьева Т. Ф. Конструирование безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств. Справочник — Л: Машиностроение, 1983 -303 с.

7.Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 2006.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Аппараты с перемешивающими устройствами широко используются при проведении основных технологических процессов в химической и биохимической промышленности. На практике наибольшее распространение получил механический метод перемешивания жидких сред в аппарате, состоящем из корпуса и перемешивающего устройства.

Механическое перемешивание производится с целью:
а) создания однородных растворов, эмульсий и суспензий;
б) интенсификации процессов теплообмена;
в) интенсификации процессов массообмена (чисто физического или в сочетании с химической реакцией).

Отраслевыми стандартами Минхимнефтемаша установлены конструкции и параметры специальных составных частей аппаратов мешалки, что позволяет осуществить компоновку аппарата из типовых элементов (корпуса, мешалки, уплотнения вала, привода перемешивающего устройства по ОСТ 26-01-1205-95 в соответствии с частотой вращения мешалки, номинальным давлением в корпусе аппарата).

Одновременно устанавливается тип уплотнения для вала мешалки: сальниковое или торцевое. Необходимо учитывать, что приводы типа 1 и 3 с концевой опорой в аппарате для вала мешалки не надежны в эксплуатации при воздействии абразивной или коррозионной активной среды на вал и вкладыши подшипника. Типоразмер мотор-редуктора выбирается в соответствии с заданной частотой вращения вала мешалки и потребляемой мощности электродвигателя. В аппаратах всех типов могут применяться внутренние теплообменные устройства – змеевик, либо непосредственный обогрев рабочей среды подачей горячего пара.

Конструкция должна обладать эффективностью. Понятие эффективности конструкции включает технологическую сторону её работы, и для правильного конструктивного решения требуется изучение физико-химической сущности процесса.

Конструкция должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации. При конструировании следует учитывать возможность повышенной огне- и взрывоопасности

производства, как у нас перемешивающаяся среда – нефть при 100 градусах, давление в 13,5 раз больше атмосферного – то есть жесткие условия работы.

Аппарат должен обладать способностью к длительной эксплуатации и обеспечивать длительный межремонтный период. Это требует выполнения правильного выбора конструкции, применение соответствующих стойких и прочных материалов и надлежащего качества изготовления.

Конструкция аппаратов должна обеспечивать сравнительную легкость сборки и разборки, доступность при ремонте. Она должна быть достаточно простой, экономичной, отличаться небольшим удельным расходом материалов.

Из перечисленного делаем вывод: конструкция аппарата разрабатывается исходя из основных технических требований предъявляемых к аппарату, и условий, при которых аппарат будет эксплуатироваться. К числу основных требований относятся: назначение и среда, техническая характеристика (производительность, емкость, поверхность теплообмена, и т.п.), параметры технологического процесса (давление и температура), а так же надежность и безопасность.

Эскизная разработка конструкции аппарата сводится к выбору унифицированных комплектующих элементов: корпуса с внутренними устройствами, привода, мешалки, уплотнения вала мешалки.

Корпус аппарата с внутренними устройствами выбирается по ОСТ 26-01-1246-75 аппарат типа 2 - с коническим отбортованным днищем, углом при вершине конуса 90? и эллиптической отъемной крышкой, без теплообменного устройства.

Опоры аппарата – по ОСТ 26-665-72 даются по условию к аппарату типа 2 четыре опоры-лапы.

Привод выбирается по ОСТ 26-01-1225-75 в соответствии с частотой вращения мешалки и номинальным давлением в корпусе аппарата, так как частота вращения и номинальное давление достаточно большие то выбирается привод типа 4, с клиноременной передачей с частотой n=400?750 об/мин, для установки на крышке аппарата с номинальным давлением в аппарате 1,6 МПа.

Одновременно устанавливается тип уплотнения для вала мешалки – торцевое, так как номинальное давление в аппарате превышает значение 0,6 МПа, и составляет 1,35 МПа.

Мешалка выбирается по ОСТ 26-01-1245-75 в соответствии с заданным типом и диаметром – мешалка открытая турбинная Из разных типов турбинных мешалок наибольшее применение в промышленности нашли открытые мешалки с прямыми лопатками. Эти мешалки просты в конструктивном отношении и обладают высокой эффективностью. Мешалки в наиболее общем случае можно разделить на быстро-
ходные и тихоходные, турбинные мешалки относят к быстроходным. Быстроходные мешалки чаще всего работают в аппаратах с отражающими перегородками рис 2. Отсутствие перегородок приводит к завихрению жидкости в аппарате и образованию воронки. Открытые турбинные мешалки с прямыми лопатками создают радиальный поток жидкости рис 3. На выбор мешалки влияет вязкость жидкости. Широкую область применения имеют турбинные которые пригодны для перемешивания жидкостей с большим диапазоном вязкостей.

Так как у нас большие передаваемые моменты, то для передачи вращающего момента используем фланцевую муфту.

Аппараты вертикальные с перемешивающими устройствами применяются для осуществления в них различных химико-технологических процессов, происходящих в жидкой фазе.

Рисунок 1 Основные составные части аппарата

Данный аппарат, представленный на рисунке 1, состоит из сварного корпуса 1, в который через штуцер А поступает 30% среда Pb(NO3)2, которая попадая в аппарат перемешивается лопастной мешалкой 3, и далее выходит через сливной штуцер Б. Аппарат оснащен рубашкой, предназначенной для теплообмена, и люком-лазом В. Мешалка вращается с помощью привода 2, который оснащен торцевым уплотнением, для избежание попадания перемешивающей среды в подшипниковый узел.

1. Выбор конструктивных элементов аппарата

При конструировании и расчете химических аппаратов конструктору приходится иметь дело с рядом основных узлов и деталей, образующих тот или иной аппарат.

К основным узлам и деталям химических аппаратов можно отнести: обечайки, днища, укрепления отверстий в стенках, фланцевые и резьбовые соединения, крышки, штуцера, вводы и выводы труб, указатели уровня, смотровые окна, опоры аппаратов, перемешивающие устройства и приводы к ним.

Конструирование химической аппаратуры необходимо производить с максимальным использованием нормализованных узлов и деталей. При конструировании необходимо знать технологию изготовления и сборки аппарата, условия транспортирования и монтажа, требования надежности и безопасности в эксплуатации, а также и другие специфические требования, предъявляемые к химическому аппарату или его узлу. Узлы и детали должны иметь простую форму, быть технологичными в изготовлении, размеры их определяют исходя из условий прочности, жесткости и надежности конструкции.

Всегда следует стремиться к экономии материала и уменьшению массы деталей, узлов и аппарата в целом, но без ущерба для предъявляемых к ним требований. Изготовление деталей необходимо предусматривать с минимальными отходами (при раскрое деталей из листов, при механической обработке на станках т.д.).

1.1 Параметры корпуса аппарата

Из методического указания [1] по исходным данным подбираем габаритные размеры корпуса аппарата.

Таблица 1 Конструктивные параметры корпуса аппарата цельносварного с коническим днищем и рубашкой

Рисунок 3 Расположение штуцеров на корпусе с эллиптической крышкой

Таблица 2 Условные диаметры штуцеров для корпусов с эллиптической крышкой

Рисунок 13 Основные составные части аппарата

Выбор конструктивных элементов аппарата

Параметры корпуса аппарата

Из методического указания [Error: Reference source not found] по исходным данным подбираем габаритные размеры корпуса аппарата.

Таблица 7 Конструктивные параметры корпуса аппарата цельносварного с коническим днищем и рубашкой

Рисунок 13 Расположение штуцеров на корпусе с эллиптической крышкой

Таблица 7 Условные диаметры штуцеров для корпусов с эллиптической крышкой

Назначение штуцеров для корпусов с эллиптическими крышками

Подбор привода аппарата

Исходя из исходных данных, по [6] выбираем возможные варианты типов привода. В данном случае при мощности 10 кВт и 170 об/мин, возможные варианты: типы 2, 3, 5

Выбираем Тип 2, Исполнение 1 для установки на крышке аппарата. Для аппаратов с избыточным давлением не более 3,2 МПа и оборотами 20-320 об/мин выбираем Габарит 1.

Рисунок 13 Привод перемешивающего устройства Тип 2 исполнение 1

Таблица 7 Размеры привода перемешивающего устройства

H = 1640 мм по [2]

Выбор материала для изготовления аппарата

При конструировании химической аппаратуры конструкционные материалы должны отвечать следующим основным требованиям:

Достаточная общая химическая и коррозионная стойкость материала в агрессивной среде с заданными параметрами по концентрации среды, ее температуре и давлению, при которых осуществляется технологический процесс, а также стойкость против других возможных видов коррозионного разрушения (межкристаллитная коррозия, электрохимическая коррозия сопряженных металлов в электролитах, коррозия под напряжением).

Достаточная механическая прочность для заданного давления и температуры технологического процесса с учетом специфических требований, предъявляемых при испытании аппаратов на прочность, герметичность и т.д. , и в эксплуатационных условиях при действии на аппараты различного рода дополнительных нагрузок (ветровая нагрузка, прогиб от собственного веса и т.д.).

Наилучшая способность материала свариваться, обеспечивая высокие механические свойства сварных соединений и коррозионную стойкость их в агрессивной среде, обрабатываться резанием, давлением, подвергаться сгибу и т.п.

Низкая стоимость материала, не дефицитность и возможность получения без освоения промышленностью. Необходимость стремиться применять двухслойные стали, стали с покрытием из неметаллических материалов. Номенклатура применяемых материалов как по наименованию, маркам, так и по сортаменту должна быть минимальной с учетом ограничений, предусматриваемых ведомственными нормалями и действующими на заводах-изготовителях инструкциями.

Согласно заданию выбираю по для среды (Pb(NO3)2 – водный раствор) сталь 12X18H10T. Для изготовления обечайки, днища, крышки.

Аппараты с механическими перемешивающими устройствами реферат

Пример готовой курсовой работы по предмету: Механика

РЕФЕРАТ

Выдержка из текста

Список источников информации

Похожие рефераты: