проект по экономике. Проект по сопру Чистовик!. Пояснительная записка к курсовому проекту по прикладной механике 21101 5К001 Москва 2008 Содержа ние
 Скачать 3.45 Mb.
|
2.3.Подбор материаловМатериал корпуса аппарата, фланца, крышки, вала и мешалки для данной среды (10% раствора AlCl3 при температуре равной 20°С), подбираем по [1] табл. П-1 для вполне коррозионно-стойких материалов (В) : Сталь 08Х18Н10Т Т = 20C [] = 146 МПа Е = 2*105 МПа t = 16,6*10-6 град-1 Материал рубашки (вода при 20°С): Сталь 35ХМ Материал болтов: Сталь 35ХМ Материал прокладки: Фторопласт-4. (Минус – дорогостоящий материал, течёт под действием давления; плюс – большой температурный режим) 4.Расчетная частьРасчет основных размеров корпуса аппарата Диаметр рубашки Dр (мм) рассчитывается по нижеприведенной формуле:   По [1] стр. 13 и ГОСТу высоту цилиндрической части без учёта высоты фланца и отбортовок днища и крышки следует назначить Hц = 1000 мм Высота конического днища Hк :  По [1] П-7 и ГОСТу выбираем Hк = 566 мм Высота рубашки hр :  Выбираем hр = 600 мм Расчет толщин обечаек аппаратаРасчёт толщины эллиптической крышки аппаратаТолщина крышки аппарата Sк :  Rmax = Dа ; [σ] = ησ* , η = 1 поправочный коэффициент, учитывающий взрыво- и пожароопасность среды в аппарате (при равном 1 нет опасности гореть реакционной смеси) σ* определяем по табл. ([1], таб. П-3)  По ГОСТу толщину стенки эллиптической крышки Sк следует назначить 6мм В связи с тем, что крышка ослаблена различными отверстиями, примерно удваиваем толщину крышки Sк = 12 мм Расчет толщины рубашкиТолщина стенок рубашки определяется при воздействии внутреннего давления в рубашке  и внешнего давления сжатия , равного разности внешнего атмосферного и внутреннего остаточного давления.  1. При воздействии внутреннего давления  = - рабочее давление в рубашке аппарата Где  – толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки аппарата, - внутренний диаметр рубашки,  - прибавка на округление до стандартной толщины листа,  - коэффициент сварного шва, - поправка на коррозию,Где  - скорость коррозии (для вполне стойких материалов, =0,1мм/год) - срок службы аппарата равный 10 годам, получим  равное 1мм - расчетное допускаемое напряжение.Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса определяется по формуле  Где  - поправочный коэффициент, учитывающий взрыво- и пожароопасность среды в аппарате.  - нормативное допускаемое напряжение.Нормативное допускаемое напряжение стали при различных температурах приведены в [1] таблице П-3. Нормативное допускаемое напряжение для стали 08Х18Н10Т при температуре в 20  равна =146МПаДля максимальной прочности цилиндрической части аппарата сварной шов целесообразнее сделать сплошным. Тогда коэффициент сварного шва будет равен =0,8 следовательно расчётное допускаемое давление равняется:  По ГОСТу толщину стенки рубашки аппарата следует назначить 8мм 2. При воздействии внешнего давления   По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 10мм  Где  – определяется по номограмме (см.[1] рис.3.3) Коэффициенты определяются по формулам   - коэффициент запаса прочности (условие обеспечения устойчивости оболочки)Е – модуль упругости, определяемый в [1] по таблице П-4. Модуль упругости для легированной стали при температуре в 20    Где  - расчетная длина цилиндрической обечайки, определяемая следующим образом Где  = 0.07778мrО = 0.1DР – радиус перехода, α = 45° для сосуда с коническим днищем  - высота отбортовки   По ГОСТу толщину стенки рубашки следует назначить 8мм По результатам расчетов толщину стенки цилиндрической обечайки принимают равной  Значит, толщину цилиндрической части рубашки аппарата принимаем равной 10мм. Расчет толщины корпуса аппаратаРасчет толщины корпуса проводится при воздействии внутреннего и внешнего давлений, а толщина стенки принимается максимальной из вычисленных значений. 1. При воздействии внутреннего давления Так как гидростатическое давление в нижней точке аппарата, равное  не превышает на 5% рабочее избыточное давление, то расчетное внутреннее давление определяется по формуле  , где  - рабочее давление аппарата Где, – толщина стенки цилиндрической обечайки, - внутренний диаметр обечайки, - прибавка на округление до стандартной толщины листа, - коэффициент сварного шва, - поправка на коррозию,Где - скорость коррозии (для вполне стойких материалов, =0,1мм/год) - срок службы аппарата равный 10 годам, получим равное 1мм - расчётное допускаемое напряжение.Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса определяется по формуле  Где - поправочный коэффициент, учитывающий взрыво - и пожароопасность среды в аппарате, поскольку  среда не взрыво- и не пожароопасная то коэффициент будет равен =1 - нормативное допускаемое напряжение.Нормативное допускаемое напряжение стали при различных температурах приведены в [1] табл. П-3. Нормативное допускаемое напряжение для стали 08Х18Н10Т при температуре в 20 равна =146МПаДля максимальной прочности цилиндрической части аппарата сварной шов целесообразнее сделать двусторонним встык сплошным. Тогда коэффициент сварного шва будет равен =1 следовательно расчетное допускаемое давление равняется:  По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 8мм 2. При воздействии внешнего давления Расчетное наружное давление для корпуса аппарата находящегося под рубашкой находится по формуле  ,Где  - остаточное давление в рубашке,  - рабочее давление в рубашке, - атмосферное давление в рубашке,   По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 8мм  Где – определяется по номограмме (см. [1] рис.3.3) Коэффициенты определяются по формулам - коэффициент запаса прочности (условие обеспечения устойчивости оболочки)Е – модуль упругости, определяемый по таблице П-4. Модуль упругости для легированной стали при температуре в 20    Где - расчетная длина цилиндрической обечайки, определяемая следующим образом Где = = 0.07м - высота отбортовки   По ГОСТу толщину стенки аппарата следует назначить 10 мм По результатам расчётов толщину стенки цилиндрической обечайки принимают равной Значит толщину корпуса аппарата принимаем равной 10 мм. Расчет толщины конического днищаSкон. днища1 = К2Da10-2 + Со + Ск. 10мм. Sкон. днища2 =  + Со + Ск. 6ммК3 =  К1 = 3.9 К2 = 0.7 Sкон. днища принимаем 10мм. [PH] =  = 0.95 < 1.08 [P]p =  [P]E =  = 1.3МПаПринимаем Sкон. днища за 10мм |