- •З адание на проектирование
- •1 . Выбор и расчет элементов корпуса
- •1.1. Цилиндрические обечайки
- •Расчет обечаек, нагруженных внутренним избыточным давлением
- •1.1.2.Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением
- •1.2.Днища и крышки приварные
- •1.3.Расчет элементов рубашки
- •1.4. Крышки отъемные
- •1.5 Фланцевые соединения
- •1.6. Выбор штуцеров
- •Опоры аппаратов
- •2. Выбор и расчет комплектующих элементов привода.
- •2.1. Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств
- •2.2. Выбор типа мотор-редуктора
- •2.3. Выбор типа муфты
- •2.4. Выбор стойки и опоры
- •2.5. Подбор узлов и деталей перемешивающего устройства. Выбор типа уплотнения
- •3. Проектирование и расчет перемешивающего устройства
- •3.1. Определение размеров мешалки
- •3.2. Проектный расчет вала
- •3.3. Конструирование вала и подшипникового узла
- •3.4. Конструирование корпуса и крышек подшипникового узла
- •3.5.4 Расчет на прочность
- •3.5.5 Проверочный расчет шпонок
- •3.5.6 Проверка пригодности подшипников
- •3.5.6.1 Определение сил, нагружающих подшипник
- •3.5.6.2. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности
1.2.Днища и крышки приварные
Толщина стенки эллиптического отбортованного днища, нагруженного внутренним давлением определяется по формулам:
. Тогда
,
Примем S=6
мм.
Толщина днища, нагруженного наружным давлением определяется по формулам:
.Тогда
Примем S=6 мм.
Толщину необходимо
проверить по формуле
.
В этом случае допускаемое наружное
давление из условия прочности
,
а допускаемое наружное давление из
условия устойчивости в пределах упругих
деформаций
.
Условие надежной
эксплуатации
(0,25 МПа < 0,53 МПа) соблюдается.
1.3.Расчет элементов рубашки
Толщину стенки цилиндрической части рубашки определяют по формуле:
.
Эллиптическое днище рассчитывают по формуле:
.
В качестве расчетного давления
принимают давление в рубашке. Для
корпусов с внутренним диаметром D
≤1800 мм диаметр рубашки принимают больше
диаметра D
на 100 мм.
,
Примем S=4 мм.
Допустимое внутреннее избыточное давление: ,
Условие надежной эксплуатации (0,25 МПа < 0,4МПа) соблюдается.
1.4. Крышки отъемные
Отъемные крышки присоединяются к корпусу аппарата с помощью
фланцев. Эллиптические крышки состоят из стандартных днищ,
сваренных со стандартными фланцами. При определении толщины
стенки эллиптической крышки используют формулу:
,
.
Примем S=6мм.
Допустимое
внутреннее избыточное давление:
,
Условие надежной эксплуатации (0,6 МПа < 0,86 МПа)
соблюдается.
1.5 Фланцевые соединения
Выбираем фланцы плоские приварные с гладкой уплотнительной поверхностью, т.к их применяют при Р ≤ 2,5 Мпа и t ≤ 300°С (0,4 МПа<2,5 МПа и 30°С < 300°С).
Размеры фланцев выбирают по внутреннему диаметру аппарата и условному давлению
Таблица 2.Фланцы для аппаратов стальные плоские приварные исполнение2(с гладкой уплотнительной поверхностью ОСТ 26-426-82).
D, мм |
Ру, Мпа |
Размеры, мм |
Число отверстий, z |
||||||
Dф |
Dб |
D1 |
h |
S |
d |
dБ |
|||
1200 |
0,6 |
1330 |
1290 |
1248 |
45 |
10 |
23 |
М20 |
44 |
Для
уплотнения во фланцах применяют прокладки
различной конструкции. Плоские
неметаллические прокладки применяют
для уплотнения гладких поверхностей
фланцев. Выберем прокладки из паронита,
т.к они выдерживают температуру до 550°С
и давление до 1,6 МПа. Размеры прокладок
выбирают по внутреннему диаметру
аппарата и условному давлению.
Таблица 3. Прокладки из неметаллических материалов для стандартных фланцевых соединений стальных аппаратов(ОСТ 26-430-79).
D, мм |
Dn для прокладок на 0,3 МПа, мм |
dn для прокладок на 0,3 МПа, мм |
1200 |
1247 |
1217 |
Толщина прокладок из асбестового картона h=2 мм.
Фланцы и прокладки, подобранные по стандартам в расчете не нуждаются.
При конструировании аппаратов выполняется проверочный расчет болтов в соответствии с ГОСТ 26-373-82 по следующей методике:
Определим нагрузку, действующую на фланцевое соединение от внутреннего давления Р:
,
где Dcn
средний
диаметр прокладки
.
Реакция прокладки
,
где b0-эффективная
ширина прокладки(b0=0,5
bn
-при
ширине прокладки bn=0,5(Dn-dn)
≤15мм и
при bn>15мм),
m=2,5
для прокладок из асбеста.
bn=0,5(Dn-dn)=0,5(1247-1217)=15мм,
значит
Определим болтовую нагрузку при сборке
.
Это значение выбирают наибольшим из
трех.
а)
,
где q=20
МПа – для асбеста
б)
,
где
-допускаемое
напряжение для материала болта при
20°С,
-площадь
поперечного сечения болта(мм2),
-число
болтов, равное числу отверстий Z
во фланце. Материал болтов сталь О8Х18Н10Т
в)
Выбираем
.
Проверяем прочность болтов при монтаже по условию:
=
5. Проверяем
прочность болтов в период эксплуатации
по условию:
,
где
,болтовая
нагрузка в рабочих условиях:
.
