Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2021-01-29 | 57 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Толщина стенки определяется по формуле
Допустимое внутреннее избыточное давление
,
где Р-давление в аппарате, МПа; SR-расчетное значение толщины стенки, мм; D-внутренний диаметр обечайки, мм; -допускаемое напряжение, МПа(зависит от марки стали и рабочей температуры).
Марку стали выбирают в зависимости от свойств перерабатываемой среды. Для стыковых и тавровых двусторонних швов, выполняемых автоматической сваркой, коэффициент прочности сварного шва φ=1, для тех же швов, выполняемых вручную, φ=0,9.
Прибавка на коррозию С определяется по формуле С=V∙T, где V-скорость коррозии(обычно принимают 0,1-0,2 мм/год), Т-срок службы аппарата(обычно принимают 10-12 лет). Для материалов, стойких к перерабатываемой среде, при отсутствии данных о проницаемости рекомендуют принимать С=2 мм.
Согласно таблице коррозионной стойкости материалов для 10% водного раствора Al Cl3 выбираем марку стали 08X17H13M2T, которая к данной среде устойчива к коррозии даже при 20°С. Нормативное допускаемое напряжение для данной стали возьмем при 30°С.
=140 МПа. Коэффициент прочности сварного шва примем φ=1.
Срок службы 10 лет. Скорость коррозии 0,2 мм/год. Прибавка на коррозию С=V∙T=0,2∙10=2 мм/год
SR + C = 5.865 мм; S ≥ SR + C.
Толщину стенки, вычисленную по этой формуле, округляют в сторону увеличения до ближайшей стандартной толщины листа (4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20 мм). Примем S=6 мм.
Условие надежной эксплуатации P < [P] (0,6 МПа < 0,621 МПа) соблюдается.
1.1.2. Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением
Расчет обечаек, нагруженных наружным избыточным давлением, заключается в определении допускаемого наружного давления, т.к толщина стенки обечайки была определена ранее.
|
Допускаемое наружное давление:
,
где допускаемое давление, соответствующее условию прочности .
Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругих деформаций:
,
где Е-модуль упругости, nи – коэффициент устойчивости (для рабочих условий nи=2,4), lR-расчетная длина обечайки. Для аппаратов типа ВЭЭ: , где l -длина цилиндрической части корпуса; hц – высота отбортовки днища, HD-высота днища, h-расстояние от поверхности фланца до рубашки.
Е=1,99∙105 МПа
l =975 мм
HD=450 мм
hц =40 мм
Условие надежной эксплуатации P < [P] (0,15Мпа < 0,49Мпа) соблюдается, то принимаем толщину стенки S = 6 мм.
Днища и крышки приварные
Толщина стенки эллиптического днища, нагруженного внутренним давлением определяется по формулам:
.
Тогда
Толщина днища, нагруженного наружным давлением определяется по формулам:
.
Тогда
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 P < [P] (0,15 МПа < 0,37 МПа) соблюдается.
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 P < [P] (0,15МПа < 0,31 МПа) соблюдается.
1.4. Крышки отъемные
Отъемные крышки присоединяются к корпусу аппарата с помощью фланцев. Эллиптические крышки состоят из стандартизированных днищ, сваренных со стандартными фланцами. При определении толщины стенки эллиптической крышки используют формулу:
Примем S = 6 мм
|
Допустимое внутреннее избыточное давление:
Условие надежной эксплуатации P < [P] (0,6 МПа < 0,62 МПа) соблюдается.
1.5. Фланцевые соединения
Выбираем фланцы плоские приварные с гладкой уплотнительной поверхностью, т.к их применяют при Р ≤ 25 МПа и t ≤ 300°С
(0,6 МПа<25 МПа и 30°С< 300°С). Размеры фланцев выбирают по внутреннему диаметру аппарата и условному давлению [1.,стр.47, табл. 3.5]:
D, мм | Ру, МПа | Размеры, мм | Число отверстий | ||||||
Dф | Dб | D1 | H | s | d | dб | |||
1800 | 0,6 | 1930 | 1890 | 1848 | 60 | 10 | 23 | М24 | 68 |
Примечание: dб=М24, H=150 – высота втулки.
Рис.1. Фланец с гладкой уплотнительной поверхностью.
Для уплотнения во фланцах применяют прокладки различной конструкции. Плоские неметаллические прокладки применяют для уплотнения гладких поверхностей фланцев. Выберем прокладки из резины, т.к их применяют в диапазоне температур от -33 до 100°С и давлении до 0,6 МПа. Размеры прокладок выбирают по внутреннему диаметру аппарата и условному давлению [1.,стр.68, табл.12]:
D, мм | Dn для прокладок на 0.6 МПа, мм | dn для прокладок на 0,6 МПа, мм |
1800 | 1846 | 1815 |
Толщина прокладок из резины h=3 мм.
Рис.2.Конструкция неметаллической прокладки.
Фланцы и прокладки, подобранные по стандартам в расчете не нуждаются.
При конструировании аппаратов выполняется проверочный расчет болтов в соответствии с ОСТ 26-373-82 по следующей методике:
1. Определим нагрузку, действующую на фланцевое соединение от внутреннего давления Р: , где средний диаметр прокладки .
2. Реакция прокладки , где b 0 -эффективная ширина прокладки(b 0 =0,5 bn -при ширине прокладки bn =0,5(Dn-dn) ≤15мм и при bn >15мм), m=1 для прокладок из резины.
bn =0,5(Dn-dn)=0,5(1880-1837)=21,5мм, значит
b0 = 0,6 ∙ 4,64 = 2,784
3. Определим болтовую нагрузку при сборке . Это значение выбирают наибольшим из трех.
а) , где q=20 МПа – для резины.
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 08Х17Н13М2Т
[1.,стр.68,табл.13],
в)
Выбираем .
4. Проверяем прочность болтов при монтаже по условию:
, nБ=36
5. Проверяем прочность болтов в период эксплуатации по условию: , где [1.,стр.68,табл.13],болтовая нагрузка в рабочих условиях
.
Выбор штуцеров
|
Выбираем штуцера с плоскими приваренными фланцами(гладкая уплотнительная поверхность),т.к. их применяют при t≤300°С и давлении до 1,6 МПа. Размеры штуцеров выбирают по внутреннему диаметру аппарата и условному давлению [1.,стр.76-77,табл.22,табл.23]:
Внутренний диаметр аппарата, мм | Диаметры условного прохода Dу, мм | Установочные размеры, мм | |||||||||||||
А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | И | К,К1 | Л | М | D2 | R1 | R2 | L 1 | |
1800 | 200 | 100 | 100 | 100 | 50 | 250 | 50 | 150 | 80 | 150 | 80 | 1200 | 580 | 540 | 250 |
Таблица 5. Размеры штуцеров с фланцами стальными плоскими приварными (ОСТ 26-1404-76).
Ру, Мпа | Dу, мм | dт, мм
| Размеры, мм | Число отверстий, z | Sт, мм
| Нт, мм
| Н, мм
| ||||
Dф | Dб | D1 | H | D | |||||||
0,6 | 50 | 57 | 130 | 110 | 90 | 13 | 14 | 4 | 3 | 155 | 120 |
80 | 89 | 185 | 150 | 128 | 15 | 18 | 4 | 3 | 155 | 120 | |
100 | 108 | 205 | 170 | 148 | 15 | 18 | 4 | 4 | 155 | 120 | |
150 | 159 | 260 | 225 | 202 | 17 | 18 | 4 | 6 | 155 | 120 | |
200 | 219 | 315 | 280 | 258 | 19 | 18 | 8 | 6 | 155 | 120 | |
250 | 273 | 370 | 335 | 312 | 20 | 18 | 12 | 8 | 160 | 120 |
Таблица 6. Диаметр резьбы болтов(шпилек) штуцерных фланцев.
d, мм | 14 | 18 |
dб, мм | М12 | М16 |
Рис.3.Расположение штуцеров на эллиптическом днище.
Рис.4. Конструкция штуцера с плоским приваренным фланцем.
Рис.5.Расположение штуцеров на эллиптической крышке при
D = 1000-1800мм.
Опоры аппаратов
1. Количество опор – 2 (лапы-опоры 1 типа для аппаратов с рубашками без теплоизоляции).мм
2. Вес металла, из которого изготовлен аппарат: G 1 ≈1,1 FSγ м,
где внутренняя поверхность корпуса F=12,5м2 [1.,стр52,табл.1-4], S=0,006м-исполнительная толщина стенок, - удельный вес металла. Коэффициент 1,1 учитывает вес фланцев, штуцеров и т.д.
3. Вес металлоконструкций, установленных на крышке аппарата:
4. Вес воды, заполняющей аппарат при гидравлических испытаниях:
,
где V=4м3-внутренний объем аппарата, -удельный вес воды.
5. Максимальная нагрузка на одну опору:
,
где z=3-число опор, (при z=3).
Выбираем опоры по условию [1.,стр.79,80,табл.24 или26]:
Q, кН | а | а1 | в | H | h1 | S | К | K1 | d | dб | f мах |
40 | 150 | 190 | 185 | 360 | 20 | 10 | 30 | 60 | 35 | М24 | 50 |
Рис.6. Конструкция лап.
2. Выбор и расчет комплектующих элементов
Привода
Выбор типа мотор-редуктора
|
Номинальная мощность электродвигателя должна быть не менее потребляемой:
,
где -мощность электродвигателя, кВт, -мощность на валу мешалки, кВт. По таблице 3.1 по частоте вращения вала n=195об/мин определяем, что мотор-редуктор типа МПО1-10. Значения КПД элементов привода: -КПД механической передачи редуктора, -КПД подшипников качения, в которых крепится вал мешалки, -КПД, учитывающий потери мощности в торцевом уплотнении, -КПД, учитывающий потери в компенсирующих муфтах.
.
Выбираем мотор-редуктор МПО1-10(мощность 2,6 кВт).
Технические данные мотор-редуктора ВОМ-I [1.,стр.84,табл.29]:
Число оборотов тихоходного вала, об/мин | Мощность Р, кВт | Передаточное число | Типоразмер комплектующего электродвигателя |
195 | 2,6 | 5,74 | 4А100S4 |
Основные размеры мотор- редуктора ПО1-10[1.,стр.87,табл.34]:
D | D1 | D2 | L1 | L2 | L3 | L4 | d1 | d2 |
300 | 270 | 330 | 220 | 365 | 80 | 860 | 40 | 14 |
Габаритные размеры двигателей серии 4А [1.,стр.36,табл.2.17]:
Типоразмер двигателя | 100S |
Lдв | 365 |
Dдв | 250 |
Рис.7. Мотор-редуктор МПО1-10.
Выбор типа муфты
1. Угловая скорость вращения вала: , где n-частота вращения мешалки.
2. Вращающий момент на валу: , где Р - мощность на валу мешалки, кВт.
3. Величина расчетного момента: , где -коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации( для турбинных и трехлопастных мешалок).
Выбираем втулочно-пальцевую муфту[1.,стр.89,табл/38]:
D | T,H ∙ м | d1 | d2 | d3 | H | H1 | H2 | H3 | d4 | d6 | d5 | Масса, кг |
30 | 180 | 100 | 23 | 28 | 120 | 50 | 16 | 16 | 80 | М10 | 65 | 3?9 |
Рис.8. Конструкция продольно-разъемной муфты.
Выбор стойки и опоры
По диаметру D расположения центров отверстий в опорном фланце (опорной поверхности) мотор-редуктора выбирают стойку, у которой центры отверстий в верхней опорной поверхности выполнены на том же диаметре D. Опору с помощью шпилек и гаек соединяют со стойкой. Поэтому диаметр центров отверстий под шпильки, выполненных на нижней опорной поверхности стойки, должен быть согласован с диаметром центров отверстий с резьбой в опоре.
Размеры стойки под редуктор [1.,стр.91,табл.41]:
№ Стойки | D0 | D1 | D2 | D3 | D | B | Н | h | h1 | S | |
2 | 670 | 500 | 610 | 270 | 330 | 300 | 360 | 650 | 24 | 28 | 12 |
Примечание: Высота стоек Н принимается конструктивно, поэтому в таблице указана минимальная высота Н.
Размеры опоры под стойку [1.,стр.36,табл.2.22]:
№ опоры | D | D | D1 | D2 | B | d1 | h | h1 | ||
2 | 65 | 670 | 500 | 178 | 200 | 610 | 360 | 70 | 22 | 40 |
Рис.9. Стойка под редуктор.
Рис.10. Опора под стойку.
2.4. Выбор уплотнения
Выбираем торцевое уплотнение (торцевые уплотнения применяются при переработке взрывоопасных сред при давлении до 2,5 МПа), т.к среда взрывоопасная, а давление 0,3 МПа.
|
В опоре предусмотрен ряд отверстий с резьбой М16 для установки уплотнения. Геометрические размеры уплотнения подбираются по диаметру вала в месте его входа в крышку и по диаметру центров отверстий с резьбой в опоре, который должен быть равен диаметру D1 в уплотнении.
Параметры и размеры торцевых уплотнений [1.,стр.100,табл.51]:
Тип уплотнения | Р, МПа | D | D | D1 | D2 | Н | h | Масса. кг |
УТ 656 | 0,6 | 65 | 235 | 200 | 178 | 180 | 48 | 10,4 |
Рис.11. Конструкция торцевого уплотнения.
4. Проектирование и расчет перемешивающего
Устройства
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!