2.6.Эскиз компоновки аппарата

В эскизном проекте необходимо изобразить общий вид аппара­та, дающий представление об его устройстве. Общий вид аппарата на эскизе компоновки включает изображение вы­бранного, в соответствии с его обозначением, корпуса аппарата, вклю­чающего теплообменные и внутренние устройства, а также привод ап­парата, вал мешалки, мешалку, муфту и уплотнение вала.

На эскизе проставляют не все, а лишь конструктивные, габа­ритные, присоединительные и установочные размеры.

Рекомендуемое расстояние от лопастей мешалки до днища аппарата определяется по формуле [1, таблица 4, с.27]:

h_М =1.5· d_М, (8)

где d_М – диаметр мешалки, мм.

Расстояние от лопастей мешалки до днища аппарата составляет

h_М = 945 мм.

Эскиз компоновки представлен в приложении к проекту (см. Приложение 1)

2.7.Оценка надежности выбранного варианта компоновки

После завершения компоновки аппарата следует оценить надеж­ность выбранного варианта с получением численных значений основ­ных показателей надежности. Недостаточная надежность химической аппаратуры, помимо высокого уровня аварийности, чревата огромными экономическими потерями, обусловленными простоем оборудования, затратами на его ремонт, низким качеством получаемых продуктов. По­этому уже на этапе проектирования закладывается необходимая степень надежности, которая затем на этапах изготовления и эксплуатации иг­рает роль определяющего норматива.

Надежность химического оборудования - комплексное свойство, сочетающее безотказность, долговечность, ремонтопригодность и со­храняемость. Важнейшим среди перечисленных составляющих надеж­ности является безотказность.

Под безотказностью понимают свойство элемента оборудования непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определен­ного периода времени. Количественно безотказность типовой химико-технологической аппаратуры в справочной литературе характеризуется величиной интенсивности отказов λ, которую можно рассматривать как среднее число отказов в единицу времени.

Интенсивность отказов для аппарата с механическим перемеши­вающим устройством определяется по формуле [1, с.30]:

λ = λ_К + λ_ПР +λ_УП, (9)

где λ_К, λ_ПР, λ_УП – интенсивности отказов корпуса аппарата, привода и уплотнения, час^-1.

Для корпуса типа 30 интенсивность отказов составляет λ_К = 1.5 · 10^-5 час^-1, для привода типа 1 – λ_ПР = 9 · 10^-5 час^-1, для торцевого уплотнения – λ_УП = 3 · 10^-5 час^-1 [1, таблица 5, с.31].

По формуле (9) получим:

λ = λ_К + λ_ПР +λ_УП = 1.5 · 10^-5 + 9 · 10^-5 + 3 · 10^-5 = 13.5 · 10^-5 час^-1

Вероятность безотказной работы является наиболее полной ха­рактеристикой надежности химико-технологической аппаратуры определяется по формуле [1, с.31]:

P_АП(t) = e^-λ·t (10)

где t – время с начала эксплуатации аппарата, час^-1.

Средняя продолжительность без­отказной работы аппарата Т_СР определяется по формуле [1, с.31]:

Т_СР = 1 / λ (11)

и в нашем случае составляет

Т_СР = 1 / λ = 1 / (13.5 · 10^-5 час^-1) = 7407 часов.

Продолжительность периодов эксплуатации аппарата между обслуживанием и плановыми ремонтами определяется по формуле:

Т_Э = -(1 / λ) · ln (P_ПРЕД), (12)

где P_ПРЕД – предельная вероятность отказов, определяется свойствами рабочей среды (токсичность, пожаро- и взрывоопасность) и рабочими параметрами процесса.

В нашем случае (рабочая среда – глицерин, t_С = 20°С, р_И = 0,8 МПа) предельная вероятность отказов составляет P_ПРЕД = 0.6 [1, с.32].

По формуле (12) получим:

Т_Э = - (1 / λ) · ln (P_ПРЕД) = (1 / (13,5 · 10^-5 час^-1)) · ln (0.6) = 3784 часов.