- •Оглавление
- •Введение.
- •1. Задание на проектирование.
- •2. Расчет вертикального аппарата, нагруженного внутренним давлением.
- •2.1. Выбор материала для обечайки днища и крышки
- •2.2. Определение толщины стенки обечайки, днища, крышки из условия прочности при действии внутреннего давления.
- •2.3. Расчет элементов корпуса, находящихся под действием наружного давления, на устойчивость
- •2.4 Подбор фланцев, прокладок и расчет фланцевых болтов.
- •Площадь поперечного сечения шпильки
- •Коэффициент основной нагрузки
- •Суммарное усилие на шпильку
- •2.5. Подбор лап вертикального аппарата
- •Допускаемая нагрузка на бетонную опору
- •Заключение.
Площадь поперечного сечения шпильки
Податливость части прокладки, приходящейся на одну шпильку,
где Е П= МПа.
Площадь прокладки, приходящейся на одну шпильку,
Коэффициент основной нагрузки
Усилие от давления в аппарате, приходящееся на одну шпильку,
где
Суммарное усилие на шпильку
где КСТ- коэффициент затяжки запаса против раскрытия стыка, принят равным 1,4.
Допускаемая сила [F] для шпильки М20 из стали 4Х12Н8Г8МФБ при 2000С - 24 кН (см.табл. 12 приложения):
Условие прочности для выбранных шпилек выполняется.
2.5. Подбор лап вертикального аппарата
Определяем максимальный вес аппарата в условиях гидравлического испытания (аппарат заполнен водой):
где GАП – вес аппарата,
где тОБ –масса обечайки, кг,
где тКР - масса крышки ( при S2=6 мм и ДВ=900 м тКР=45,4 кг, см. табл.5 приложения );
тДН – масса эллиптического днища( при S3=9 мм и ДВ=900 м тДН=76,4 кг см. табл.5 приложения);
тРУБ – масса рубашки (принимаем по рекомендации равной 300 кг);
тДОП – масса дополнительных деталей (по рекомендации принимаем как 5% от массы обечайки);
GВ – вес воды в аппарате.
GПР – вес привода, Н. Включает в себя вес электродвигателя, редуктора, муфты и т. д, mр - масса привода (по /15/ в качестве привода принимаем редуктор типа РЦ1-100-VII-1 m1=39кг вместе с асинхронным двигателем типа АО42-6-Ф2 m2=50 кг с суммарной массой mp≈90кг).
Gnp=90∙9,81=882,9Н - по формуле (4.10)
Максимальный вес аппарата с приводом.
Выбираем лапы стальные сварные подвесные типа I (табл.13 приложения) в количестве 4 штук. Тогда на одну лапу приходится
Лапа выдерживает нагрузку 5 кН, имеет опорную площадь 7250 мм2.
Удельная нагрузка на опорной поверхности лапы:
Допускаемая нагрузка на бетонную опору
Бетонная опора при выбранной опорной поверхности лап выдержит максимальный вес аппарата.
Заключение.
Данный аппарат по получению толуола при температуре 80°С является одним из наиболее простых дешевых и эффективных аппаратов, т.к. не предусматривает сложных ступенчатых химических процессов, к тому же его изготовление экономически выгодно и не требует больших затрат.
Полученный аппарат, возможно, использовать также в требуемых, аналогичных исходным, параметрам среды и давления, либо более мягким (например, глицерина).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Альпет Л.З. Основы проектирования химических установок. М.: Высш.шк., 1976. 271 с.
2. Воробьева Т.Я. Коррозийная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. М.: Химия, 1967. 844 с.
3. ГОСТ 14249-78. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М., 1980. 42 с.
4. ГОСТ 9931-78. Сосуды и аппараты цилиндрические стальные сварные. Типы и основные размеры. М., 1980. 42 с.
5. Курсовое проектирование: Метод. указания / Перм. полит. инст-т Пермь, 1985.
6. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник. Л.: Машиностроение, 1970. 752 с.
7. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов под давлением. М.: Металлургия, 1980. 34 с.
8. Прикладная механика/Под ред. В.М.Осецкого. М.: Машиностроение, 1977.
9. Федосеев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1970. 544 с.