Расчеты химического реактора. Рхту им. Д. И. Менделеева Инженерный проект

• Название: Рхту им. Д. И. Менделеева Инженерный проект
• Анкор: Расчеты химического реактора
• Дата: 11.10.2022
• Размер: 0.74 Mb.
• Имя файла: Raschety.docx
• Тип: Документы; #728300

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский химико-технологический университет имени Д.И.Менделеева»

(РХТУ им. Д.И. Менделеева)

Инженерный проект.

Расчёты химического реактора.

Вариант 161

Выполнил: студент группы П-25

Сульповар Михаил

Москва 2022

1. Исходные данные:

Таблица 1. – Техническое задание

№ варианта	объем реактора, М3	максимальная температура, С	давление (изб), АТМ	среда	кол-во жидких компонентов	кол-во сыпучих компонентов	частота вращения мешалки, об/мин
162	69,635	106	7,868	Вода-HCl	2	0	18

2. Подбор стали

Для реактора была выбрана легированная, коррозионностойкая, жаростойкая
сталь 08X18Н10Т, так как она благоприятна по температуре и среде.

Возьмем срок службы нашего реактора 10 лет. Прибавка на компенсацию коррозии будет рассчитываться по следующей формуле:

= П , где - срок службы(количество лет), П- скорость коррозии, мм/год

В нашем случае: = 0,1*10=1мм

Допускаемое напряжение для выбранного материала корпуса:
^* = 1*148*1 = 148Мпа =148*10⁶ Па

3. Выбор типа реактора

Согласно ГОСТ 20680-2002 Аппараты с механическими перемешивающими устройствами. Общие технические условия.

Выбираем тип реактора в соответствии с номинальным объёмом и заданным в ТЗ. Тип-0 (V_{номинальный}=80м³, D_a =3200мм)

Таблица 4. ГОСТ 20680-2002



4. Расчёт элементов корпуса

4.1 Расчёт геометрических размеров реактора

Высота эллиптического днища(ЭД):

H_д=0,25*D_a= 0,25*3200=800 мм

Объём ЭД и ЭК:

V_k =V_d= = =4,287 м³

Высота цилиндрической части:

= =8,8856 м

Выборка цилиндрической части:

Истинный объём реактора:

V_ист=V_{кр +}V_{дн +} =4,287*2+ =80,92м³

Диаметр рубашки:

D_руб= D_a+200=3400мм

Отбортовка h_о=100 мм

Высота рубашки

Hруб=9000-150=8850мм

Высота рубашки днища:

Hруб=0,25*Dp=850мм

Истинная высота рубашки:

H_ист =9700 мм

Высота эллиптической крышки (ЭК):

H_к= H_ист-H_ц-H_д-2h_отб=10440-9000-900-200=340 мм

Уровень жидкости в реакторе:

H_ж=3/4H_ист=3*9700/4=6933 мм = 7,275 м

4.2 Определение расчетных параметров химического аппарата

Расчётное давление в цилиндрической части(внутреннее)

P_изб=7,868атм= 797225 Па

p_aв= p_изб+ ρ_жgh_ж , где ρ_ж=1178,9кг/м3 плотность HCl

p_aв= 797225 +1178,9*10*7,275 =882990 Па

Расчётное давление рубашки(внутреннее)

Теплоноситель в рубашке - машинное масло - ρ=840 кг/м³

p_aв= ρ_жg2h_ж=840*10*2*9,7 =162960 Па

Расчётное давление рубашки (внешнее)

p_aв= p_атм=101325 Па

4.3 Расчёт толщин стенок обечайки

Толщина цилиндрической обечайки:

А) Внутреннее давление

=12 мм

Б) Внешнее давление

∆l= H_d=266,7мм

l_p=H_ц+h_о+∆l=9000+100+266,7=9366,7мм

=3мм

S_ц2=K₂D_a10^-2+

K₁= = 0,427

K₃= = =2,91

K₂=0,5

S_ц2=K₂D_a10^-2+ =0,5*3200*(10^-2)+1+ =17 + = 18 мм

S_max= S_ч2=18 мм

Номограмма для определения коэффициента:



Толщина эллиптического днища:

А) Внутренне давление

+1+ =12мм

Б) Внешнее давление

= =8мм

=2,1+ 3мм

S_max= S_э1=10 мм

Толщина эллиптической крышки:

А) Внутреннее

=9,6+С₀мм=10 мм

Б) Внешнее

= =8мм

3мм

S_max= S_э1=10 мм

Вывод:

В целях экономии, можно сделать заказ на исполнение днища, обечайки и крышки из одного пласта стали толщиной 18мм

4.4 Расчёт толщин стенок рубашки

Толщина цилиндрической рубашки:

Для рубашки выбрана сталь ВСт3 в целях экономии бюджета.

А) Внутреннее

2,9+

Б) Внешнее

∆l= H_d=283,3мм

l_p=H_руб+h_ц+∆l=8850+100+283,3=9233,3мм

=3мм

K₁= = 0,47

K₃= = =2,72

K₂=0,5

S_ч2=K₂D_a10^-2+ =0,5*3400*(10^-2)+1+ =20 + =18мм

S_max= S_ч2=18 мм

Толщина эллиптической рубашки:

А) Внутреннее

+1+C₀=2 мм

Б) Внешнее

= =8мм

=2,16+ 3мм

S_max= S_э2=8 мм

Вывод:

В целях экономии, можно сделать заказ на исполнение днища рубашки и цилиндрической части рубашки из одного пласта стали толщиной 18мм

5. Расчет фланцев:







СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ: