РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА Кафедра инженерного проектирования технологического оборудования ХИМИЧЕСКИЙ АППАРАТ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ типа ВЭЭ0107 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 205.864.00.00.000.ПЗ Студент группы О-22 Сергеева В.О. ______________ (Ф.И.О.) Руководитель проекта (подпись) доцент Лясникова Н.Н. ______________ (должность, Ф.И.О.) (подпись) Оценка за курсовой проект ____________ ______________ (подпись руководителя) «___» ___________2021г. Москва 2021 ОГЛАВЛЕНИЕ Техническое задание............................................................................................ Введение ............................................................................................................... 1. Определение расчетных параметров химического аппарата......................... 1.1. Выбор конструкционных материалов .......................................................... 1.2. Определение пробных давлений …………….............................................. 1.3. Определение геометрических размеров аппарата ....................................... 1.4. Расчет элементов корпуса аппарата ............................................................. 1.4.1. Расчет толщины стенки корпуса ............................................................... 1.4.2. Расчет толщины стенки рубашки .............................................................. 1.5. Выбор фланцевого соединения .................................................................... 1.6. Выбор привода .............................................................................................. 2. Расчет перемешивающего устройства .......................................................... 2.1. Выбор мешалки ................................................................................................ 2.2 Расчет мешалки на прочность .......................................................................... 2.3. Расчет шпонки в ступице мешалки ................................................................ 2.4. Расчет вала мешалки на виброустойчивость ................................................. 3. Выбор комплектующих элементов .................................................................. 3.1. Выбор штуцеров.............................................................................................. 3.2. Выбор люка........................................................................................................ 3.3 Выбор опор ........................................................................................................ 3.4. Расчет сальникового уплотнения .................................................................... Библиографический список..................................................................................... Техническое задание Номер варианта 864 Шифр корпуса ВЭЭ-01 (вертикальный с эллептическим днищем и эллиптической крышкой) Номинальный объем V, м3 4.0 Диаметр аппарата Da, мм 1600 Шифр мешалки 07 Диаметр мешалки dм, мм 1000 Тип привода Тип 1 Мотор-редуктор МП02-10 Частота вращения n, об/мин 32 Мощность привода N, кВт 0.25 Давление в аппарате Pа, МПа 0.45 Остаточное давление в аппарате Pост, МПа 0.02 Давление в рубашке Pруб, МПа 0.3 Среда в аппарате H2O Температура среды T, °C 100 Введение Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством типа ВЭЭ - 0101 предназначен для проведения различных физико-химических и механических процессов в жидких средах (растворах, суспензиях, эмульсиях) для протекания которых требуется поддержание повышенной температуры и давления. Химические аппараты данной конструкции применяются в промышленности для проведения органических и неорганических синтезов, протекающих при повышенных температурах и давлениях в агрессивных средах, а так же требующих постоянного перемешивания реакционной массы. Кроме этого аппараты применяются для получения различных жидкостных растворов и механических смесей. При разработке химического аппарата обеспечено соответствие правилам Госгортехнадзора. Основные параметры аппарату соответствуют ГОСТ 20680-75. Выбор материалов, методов испытания аппарата пробным давлением, а также требования к контрольной и предохранительной арматуре - в соответствии с ОСТ 26292-71. Химический аппарат с механическим перемешивающим устройством состоит из следующих основных частей: корпуса аппарата, крышки аппарата, рубашки аппарата, механического перемешивающего устройства. Корпус аппарата состоит из сваренных между собой эллиптического днища и цилиндрической обечайки. Корпус аппарата предназначен для проведения в нем физико химических процессов, а также для крепления к нему остальных частей аппарата, таких как: рубашка (приваренная сверху - к обечайке корпуса, снизу - к днищу), крышка аппарата (съемная, соединенная с корпусом с помощью фланцевого соединения), а также штуцер для выгрузки продукта, приваренный к нижней части днища корпуса. К крышке аппарата крепится стойка, с закрепленным на ней торцевым уплотнением, подшипниковой опорой с двумя подшипниками, и муфтой, соединяющей вал мотор редуктора, закрепленный в верхней части стойки, с валом рамного перемешивающего устройства. Также к крышке приварены смотровой люк, штуцер ввода и два штуцера для крепления манометра и термопары. Корпус и крышка скреплены между собой посредством фланцевого соединения типа выступ - впадина с фторопластовой прокладкой, обеспечивающей надежное уплотнение. Материалы болтов и гаек: сталь 35x5. Рубашка аппарата служит для подачи в нее через штуцер пара, обогревающего содержимое корпуса. Конденсат выходит из рубашки через штуцер, приваренный к нижней её части. Также, к рубашке приварены четыре опоры. Для более равномерного распределения местной нагрузки от опоры на корпусе рубашки под опорой приваривается накладной лист. Материал корпуса, крышки, рубашки, мешалки и ее вала - сталь X18H10T. Эта сталь выбрана потому, что она технологична в обработке, хорошо деформируется в холодной и горячих средах, т.е. обладает хорошей штампуемостью. Она хорошо сваривается всеми видами сварки и не требует обязательной термической обработки изделия после сварки. Но самое важное, что эта сталь отлично противостоит рабочей среде - воде, обладающей большой коррозийной активностью. Удорожание аппарата вследствие применения нержавеющей стали компенсируется долговечностью конструкции и повысившейся безопасностью её эксплуатации.
