Условие обеспечения работоспособности аппарата

Введение. 4

Условие обеспечения работоспособности аппарата. 5

Кинематический расчет привода. 6

2.1. Определение общего КПД привода. 6

2.2. Определение требуемой мощности электродвигателя. 6

2.3. Выбор типа электродвигателя. 6

2.4. Определение номинальной частоты вращения электродвигателя. 6

2.5. Определение передаточного отношения привода и его ступеней. 6

2.6. Определение силовых и кинематических параметров привода. 6

Расчет клиноременной передачи.. 9

3.1. Подбор типа ремня. 9

3.2. Определение диаметра шкивов. 9

3.3. Уточнение передаточного отношения для клиноременной передачи. 9

3.5. Определение межосевого расстояния. 9

3.6. Определение длины ремня. 9

3.7. Уточнение межосевого расстояния. 9

3.8. Определение угла обхвата. 9

3.9. Определение числа ремней. 10

3.10. Определение окружной скорости вращения ремня. 10

3.11. Определение силы натяжения ветви ремня. 10

3.12. Определение силы, действующей на ведущий вал редуктора от клиноременной передачи. 10

3.13 Определение ширины обода шкива. 10

Расчет закрытой конической зубчатой передачи.. 11

4.1. Выбор материала для передачи. 11

4.2. Проектировочный расчет выносливость передачи по контактным напряжениям. 11

4.3. Расчет геометрических параметров передачи. 11

4.3.6. Определение среднего конусного расстояния. 12

4.3.7. Определение среднего окружного модуля. 12

4.4. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям. 12

4.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба. 12

Проектировочный расчет ведомого вала редуктора. 14

5.1. Определение диаметра концевой части ведомого вала редуктора. 14

5.2. Определение диаметра между концевой частью вала и подшипником. 14

5.3. Определение диаметра вала под подшипником. 14

5.4. Определение диаметра буртика. 14

5.5. Определение диаметра вала под колесом. 14

Расчет элементов корпуса редуктора. 16

6.1. Определение толщины стенок корпуса и крышки. 16

6.2. Определение толщины поясов корпуса и крышки. 16

6.3. Определение толщины ребер жесткости корпуса и крышки. 16

6.4. Определение диаметра крепежных болтов. 16

6.6. Выбор условий смазки редуктора. 16

6.7. Выбор сорта и марки масла. 17

Подбор подшипников. 18

Расчет шпонок. 19

7.1. Расчет шпонки для конического колеса. 19

7.2. Расчет шпонки для соединения полумуфт в МПР и ведомого вала редуктора. 19

Муфты, их назначение, выбор. 20

Расчет допусков и посадок. 21

Расчет ведомого вала на выносливость. 22

Расчет элементов аппарата. 24

13.1. Расчет толщины обечайки. 24

13.2. Расчет толщины стенки эллиптического днища. 24

13.3. Расчет толщины стенки плоской крышки. 24

13.4. Расчет высоты обечайки. 24

13.5. Расчет высоты эллиптического днища. 24

Подбор и расчет фланцевых соединений. 26

14.1. Выбор фланцевого соединения. 26

14.1. Расчет жесткости болта. 26

14.2 Расчет жесткости прокладки. 26

14.3. Расчет усилий от давления, приходящееся на один болт. 26

14.4. Расчет коэффициента основной нагрузки. 26

14.5. Расчет усилия предварительной затяжки. 26

14.6. Расчет деформации болта и прокладки. 26

14.7. Проверка прочности болта. 27

Расчет сварных швов. 28

15.1. Расчет стыковых швов на прочность при растяжении-сжатии. 28

15.2. Расчет нахлесточных, угловых и тавровых швов на прочность при срезе. 28

15.3. Расчет катета сварных швов. 28

Основные узлы аппарата. 29

16.1. Подбор и назначение сальникового уплотнения. 29

16.2. Подбор и назначение концевой опоры. 29

Список литературы... 30

Введение

Химические аппараты предназначены для осуществления одного или нескольких химических, физических или физико-химических процессов (химические реакции, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация, кристаллизация, растворение, эмальгирование, выпаривание, ректификация, абсорбция, адсорбция).

Во многих технологических процессах применяются емкостные аппараты с мешалками, которые работают под давлением. Эти аппараты имеют цилиндрическую форму, так как она целесообразна при работе под давлением и лучше обеспечивает герметичность аппарата.

Вертикальное исполнение тонкостенных цилиндрических аппаратов следует предпочитать горизонтальному исполнению, так как в горизонтальных аппаратах появляются дополнительные изгибающие моменты от силы тяжести самого аппарата и среды, расположенной в нем.

Вертикальный аппарат состоит из цилиндрической части, называемой обечайкой, к которой приваривается выпуклое, штампованное или сварное днище конической, эллиптической или сферической формы. Иногда применяются плоские днища для аппаратов диаметром меньше 500 мм. Крышки аппаратов могут быть следующих видов: полушаровыми, эллиптическими, плоскими. Днища и крышки изготовляют из тех же материалов, что и обечайки.

Крышка аппарата соединяется с обечайкой при помощи фланцев. Герметичность фланцевых соединений обеспечивается прокладкой, а затяжка фланцевых болтов обеспечивает герметичность аппарата. Для герметичности аппарата используют также сальниковое или торцевое уплотнение, которое устанавливается в том месте, где вводится в крышку аппарата вращающий вал мешалки.

Присоединение к аппаратам трубопроводов и контрольно-измерительных приборов производится с помощью штуцеров. Преимущественным распространением пользуются фланцевые штуцера, реже встречаются штуцера резьбовые. Они предназначены для осмотра аппарата, загрузки сырья, очистки аппарата, его ремонта, а также для сборки и разборки внутренних устройств. Для этих целей служат также люки, лазы и смотровые окна. При съемных крышках аппараты могут быть без люков.

Размещение штуцерных люков должно обеспечивать удобство и безопасность аппарата. Для выгрузки готового продукта и изделия служит штуцер, вваренный в днище аппарата. Установка аппаратов на фундамент осуществляется с помощью лап и опор.

Перемешивание вещества в аппаратах производится либо механическим, либо пневматическим способами. Механическое перемешивание осуществляется мешалками.

Приведение во вращение механических перемешивающих устройств служат приводы, состоящие из электродвигателей, ременных передач и редукторов, которые укреплены на стойке, расположенной над аппаратом. Стойка крепится с помощью болтов к опорной плите, приваренной к крышке аппарата.

Вал мешалки соединяется с выходным валом при помощи муфты. При большой длине вала мешалки устанавливают кольцевую опору.

Обогрев аппаратов осуществляется обычно с помощью рубашек, диаметр которых принимают на 40-100 мм больше диаметра аппарата.

К корпусу стального аппарата рубашку приваривают. Обогревающую жидкость подают в рубашку через нижний штуцер, а удаляют через верхний, чтобы рубашка была заполнена теплоагентом. Обогревающий пар подают в рубашку через вертикальный штуцер, расположенный вверху аппарата, а через нижний штуцер отводят конденсат.

Условие обеспечения работоспособности аппарата

Аппараты химического производства работают в сложных условиях, подвергаются действию высоких температур, что в присутствии кислорода приводит к коррозии, содержат ядовитые горючие и взрывоопасные вещества, поэтому при расчете аппаратов химического производства применяют запасы прочности более высокие, чем обычно принято в машиностроении, а также эти аппараты должны соответствовать следующим требованиям:

1. должны соответствовать прочностным требованиям при нагружении корпуса аппарата внутренним давлением газообразной или жидкой среды — должны выдерживать высокие давления;
2. соответствовать условиям герметичности, что реализуется геометрической формой оболочек корпуса аппарата при нагружении внешним давлением;
3. соответствовать требованиям коррозионной стойкости материалов деталей корпуса, находящихся в контакте с агрессивными средами;
4. материалы корпуса должны соответствовать теплостойкости при наличии повышенной температуры в аппарате;
5. должны соответствовать требованиям герметичности разъемных и неразъемных соединений деталей корпуса (фланцевых и сварных), что достигается благодаря высокому качеству сварных швов, уменьшению числа разъемных соединений и увеличению плотности подвижных соединений.

Расчетный срок службы аппаратов — 10-12 лет. Долговечность и надежность аппаратов возрастает за счет использования материалов, устойчивых к коррозии, действию высоких температур и за счет контроля за состоянием стенок аппарата, сварных швов и антикоррозийных покрытий.

Требования к химическому оборудованию (конструированию, изготовлению аппаратов, конструкционным материалам) регламентируется нормативными документами, основные из которых следующие:

• Правила Гостехнадзора по устройству и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением
• ГОСТ 26-291-71
• Правила техники безопасности для проектирования и эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств в химической и нефтехимической промышленности.

Поиск по сайту: