>ЗМІСТ
>Вступ
1.Теоретичначастина
1.1Класифікаціяустаткування
1.2Вимоги доустаткування
1.3 Порядокрозрахункуапаратури
1.3.1Технологічнийрозрахунок
1.3.2Тепловийрозрахунок
1.3.3Гідравлічнийрозрахунок
1.3.4Енергетичнийрозрахунок
1.3.5Механічнийрозрахунок
2.Практичначастина
2.1Матеріальний баланс
2.2Розрахунок теплового балансу
2.3Розрахунокапарата
2.3.1Розраховуємокількістьсировини наоднезавантаження
2.3.2Розраховуємообсягреакційноїмаси
2.3.3Об’ємапарата
2.4Розрахунокобичайки
2.5Розрахунок днища
Списоклітератури
>Вступ
>Контрольна робота іздисципліни ">Устаткуваннягалузі йосновипроектування ".
>Донедавна врозвиткухімічноїпромисловостіпереважаючу рольграларозробкапринципово новихтехнологічнихпроцесів.Виникалинові іудосконалювалисястарівиробництва, при цьому смердотіґрунтувалися напринципово новиххімічнихреакціях. У годину урозвиткухімічноїпромисловості усєбільшогозначеннянабуваєудосконалюванняапаратури.Новіхімічніапаратимаютьвеликупродуктивність,легшеобслуговуютьсязавдякизастосуванню автоматики йдозволяютьодержувати болееякіснупродукцію.
>Виникненнясучасниххімічнихапаратів багато вчомузобов'язанопояві новихматеріалів (>металевих йнеметалевих):титанових,цирконієвих,теплостійких йкорозийностійкихкерамічнихматеріалів,пластичних мас.
Алірозвитокхімічноїтехніки не можнарозглядати увідриві відрозвиткухімічноїтехнології,точніше –хімічнихпроцесів.Законидіалектики й тутвиявляються ізнайбільшою силою:новіапаратипороджуютьновіпроцеси. Такнародиласяплазмохімія,процеси іззастосуванням лазерноговипромінювання,радіаційнахімія йін., щохарактеризуютьсяпринциповоновимихімічнимивзаємодіями.
Мета роботи – наосновіодержанихтеоретичних знаньвирішитипрактичне заподіяння порозрахунку реактора.
1. >Теоретичначастина
1.1 >Класифікаціяустаткування
Попризначенню йпринципові діїустаткуванняпідрозділяють на:
1)машини –механізми чиїхнєсполучення, щоздійснюютьвизначенідоцільнірухи дляперетворенняенергії чиздійснення роботи (>компресори,насоси,дробарки,транспортери й т.д.);
2)апарати – прилаштую,призначені дляпроведенняхімічних,фізико-хімічних,теплових йгідромеханічнихпроцесів ( у котрімеханічніпроцесивідіграютьдругорядну роль).
По областяхзастосування й масштабамвиробництваустаткуванняподіляють на:
1)універсальне –типовеустаткування,використовуване вбагатьохвиробництваххімічноїпромисловості (>компресори,насоси,теплообмінники,фільтри, центрифуги й т.д.) –масовевиробництво;
2)спеціалізоване –призначено на одне чидекількохблизьких на кшталтвиробництв (абсорбери,випарніапарати,кристалізатори,ректифікаційніколони й т.д.) –випускається не великимисеріями;
>3)спеціальне –застосовують на одневизначеноготехнологічногопроцесу чиоперації (>колони синтезуаміаку,печівипалуколчедана,карбонізаційониколони й т.д.).
Поролі ввиконанніпроцесутехнологичнеобладнанняподіляють:
1)основне –машини іапарати,необхідні дляпроведенняхімічних йфізико-хімічнихпроцесів, урезультаті якіутворюютьсяцільовіпродукти.Розміри, форма йконструкція такогоустаткуванняцілкомзалежать відвластивостейматеріалу, щопереробляється, умів й годинипроведенняпроцесу йпродуктивності;
2)допоміжне – доньоговідносятьсямерники,напірніємності,сховища й т.д. –тобтоустаткування не лагодитиістотноговпливу натехнологічний процес йпродуктивність.Їхнірозміри можнаваріювати увизначенихмежах.
Заумовами роботиустаткуванняподіляють на:
1)періодичної дії –устаткування, уякомупорціясировинизавантажується вапарат, проходити рядстадійобробки йпотім ізапаратавивантажуються усіречовини, щоутворилися, уперіодзавантаження-вивантаженняапаратпростоює.Механізація йавтоматизація такогопроцесуутруднена.Тривалість циклуперіодичногопроцесузавжди більше, ніжбезперервної йенергетичнивитративище;
2)безперервної дії –устаткування, уякомунадходженнясировини йвихідпродукціївідбуваєтьсябезупинно чисистематичнимипорціями (>напівбезперервної дії)протягомтривалого години. При цьому немаєпростоївустаткування,продуктивністьапаратіввище, аенергетичнівитратинижче. Уусьомуоб'емуапаратазберігаютьсяпостійніпараметри, щодозволяє легкоавтоматизувати ймеханізувати процес.
>Машини,використовувані вхімічнійпромисловості,підрозділяють нагрупи:
1)підйомно-транспортніпристрої –призначені длятранспортуваннясипучихтвердихматеріалів чиштучнихматеріалів умежах цеху чи підприємства (>транспортери,елеватори й т.д.);
2)Дробильно-розмельнімашини –призначені длязменшеннярозмірівтвердихматеріалів (>дробарки,млина,бігуни,дезінтегратори);
3)змішувачі –пристрої длямеханічногоперемішуваннянеодноріднихтвердих йрідкихматеріалів ізметоюодержаннясумішей,суспензій,емульсій;
4)гранулятори йпреси –машини для збільшеннярозмірівчастоктвердихсипучихматеріалів;
5)класифікатори –машини дляподілутвердихречовин зарозмиром,щільностію йформою (узалежності відконструкціїподіляються на сита й гуркоту);
6)живильники йдозатори –машини дляперіодичної чибезперервноїподачіматеріалів узаданійкількості (узалежності відконструкції й принципу діїподіляються навагові іоб'ємні);
7)машини длярастарювання йзатарюванняматеріалів;
8)машини длятранспортуваннягазів (>компресори,газодувки) йрідин (>насоси). За принципом дії йконструкціїподіляються напоршневі,відцентрові,вихрові,ротаційні,струминні й т.д.
>Апарати взалежності відвеличини, щовизначає їхньогопродуктивність,поділяють на:
1)об'ємні –продуктивністьвизначаєтьсяоб'єом, аповерхня тепло- ймасообмінаістотноїролі неграє;
2)поверхневі -продуктивністьвизначаєтьсяповерхнею тепло- чимасообміна, атакожфільтрації чивідстоювання.
Потехнологічномупризначеннюапаратипідрозділяються на:
1)гідромеханічні, які у своючергупідрозділяються нагрупи:
- дляподілугазових,неоднорідних систем (>циклони,пилоосаджувальнікамери,бризковловлювачи,тканеві йелектрофільтри);
- дляподілурідкихнеоднорідних систем (>відстійники,фільтри, центрифуги,гідроциклони,сепаратори);
- дляутвореннянеоднорідних систем (>змішувачі,апарати ізкиплячимзавислим кулею);
2)теплообмінні – вапаратахтеплообмінвідбуваєтьсяміжрізними фазами чирізнимитехнологічними потоками;
3)масообмінні –апарати, у якіосновнимпроцесомє перенесеннямасиміжрізними фазами чирізнимитехнологічними потоками (>абсорбери,адсорбери,десорбери,розчинювачи,кристалізатори,сушарки йреактори длягетерогеннихпроцесів).
>Реактори –апарати,призначені дляпроведенняхімічнихпроцесів (>зміни молекулярного складуречовин).Їхподіляють на два виду:
1)реакториідеальногозмішування (>РІЗ) –забезпечуютьвисокуінтенсивністьперемішування, зміну всіхтехнологічнихпараметрівпроцесу (температура,тиск,концентрація,ступіньперетворення) вусьомуоб'єму реактораоднакова. як правилоцеапаратиоб'ємного типу;
2)реакториідеальноговитіснення (>РІВ) –перемішуванняречовинвідсутнє, зміну всіхтехнологічнихпараметрівпроцесу вусьомуоб’єму реакторанеоднакова. Цеапарати ізфільтруючим кулею,трубчасті йшахтніпечі.
Потехнологічномупризначеннюреакториподіляють на:
1)контактніапарати (>конвертори) – дляпроведенняпроцесів усистемі Р – Р зучастютвердихкаталізаторів;
2)печі –реактори дляпроведеннявисокотемпературнихпроцесів;
3)реактори дляпроведенняхімічнихпроцесівміжрідинами йтвердимиречовинами;
4)апаративисокоготиску, їхнівиділяють вособливугрупу, бо смердотіповиннівитримуватитиск до 200МПа.
1.2 >Вимоги доустаткування
>Будь-якеустаткуванняповиннезадовольняти деякимтехнологічним йконструктивнимвимогам.
>Технологічні:
1) максимальнапродуктивність примінімальнихвитратах (>матеріалів,енергії, роботи наобслуговування).Досягаєтьсяпідборомоптимальноїконструкції й режиму роботи, щозабезпечуємаксимальнуінтенсивність роботи;
2)стійкістьзаданоготехнологічного режиму йосновнихпараметрівпроцесу (Т, Р, З),точність йзручністьрегулювання,можливістьзастосуванняавтоматизації.Забезпечується шляхомправільноговиборуконструкції,установкоюприладів контролю йрегулюванняпроцесу;
3)механізація таавтоматизаціязавантаження йвивантаження;
4)конструкціяапаратів винназадовольнятивимогамтехніки безпеки йпромисловоїсанітарії.Досягається зарахунокїхньоїгерметичності таізоляції.
>Конструктивні:
1)підборконструкційнихматеріалів йпідвищення запасуміцності;
2)довговічність йнадійність.Розрахунковийтермінслужбиапаратів 10 - 12 років,вінможе бутизбільшений шляхомвикористаннякорозійностійкихматеріалів,застосуванняантикорозійних,антіфрікацийних йтермостійкихпокрить йсвоєчасним ремонтом;
3) конструктивнадосконалість.Характеризуєтьсямалими габаритами йвагоюапарата чимашини,малоїматериало- йенергоємністю, атакожпростотоюзбірки;
4)транспортабельність;
5)уніфікація.
1.3 Порядокрозрахункуапаратури
1.3.1 >Технологічнийрозрахунок
>Метоюрозрахункуєвизначеннярозмірівапарата чи числаапаратів привідомихрозмірах. Наосновізаданоїпродуктивності йматеріального балансупроцесурозраховуютьматеріальні потокивихідних,проміжних йкінцевихречовин.
>Основнірозміриапарата –об'ємYр (м3) чиповерхнямасо- читеплопередачі F (м2)обчислюютьвідповідно до нормтехнологічного режиму (Т, Р, З) за законамикінетикихімічнихреакцій, тепло- ймасообміну.
>Основнерівняння длярозрахункуобсягуапарата (чиїхнього числа):
>Yр = w * / n,
де: w -об'ємнапродуктивність пореакційніймасі, м3/с;
> – годинуперебування (>тривалістьвзаємодії)вихіднихречовин вапараті длядосягненнязаданогоступеняперетворення, з;
n – числоапаратів.
Прирозрахункуоб'ємаапаратівнеобхідновраховуватиступіньзаповнення їхніреакційнимсередовищем. як правило,апарати дляпроведенняжидкофазнихпроцесівзаповнюються нецілком ізметоюзапобіганняпереливів йгідравлічнихударів.Коефіцієнтзаповнення реакторарозраховується поформулі:
> =Yр /Yа,
де:Yа –повнийоб'ємапарата.
Узалежності відконструкціїапарата й типупроцесукоефіцієнтскладає:
1)мірники,збірники,сховища: 0,85 – 0,9;
2)реактори,розчинники,кристалізатори: 0,75 – 0,8;
3) дляпроцесів, щопротікаютьзізначнимпіноутворенням: 0,4 – 0,6.
Дляпідвищеннянадійності роботиапаратіввикористовуєтьсякоефіцієнт запасупродуктивності , що узалежності відконструкціїапарату й типупроцесумаєнаступнівеличини:
1) дляпростихапаратів безчастин, щорухаються: 1,0 – 1,05;
2) дляапаратів ізвнутрішнімипристроями безчастин, щорухаються,працюючих принизьких (>середніх) температурах й безтиску: 1,1 – 1,15;
3) дляапаратів ізшвидкообертовимичастинами, щопрацюють при високих температурах й лещатах: 1,15 – 1,20.
Зурахуванням всіхкоефіцієнтів формула длярозрахунку викличевигляд:
>Yа = w * * / (n *)
1.3.2 >Тепловийрозрахунок
>Необхідний длявизначенняповерхнітеплопередачі,витратиенергії,теплоносія, втрат тепла внавколишнєсередовище йрозрахункутеплоізоляції призаданихтеплових утратах.
Напідставіматеріального балансуапарата й законузбереженняенергіїскладаютьтепловий балансапарата ізурахуванням всіхджерелпідведення йвідводуенергії.Крім тогообов'язковийрозрахуноктеплоізоляції,оскільки длябільшостіапаратів температураїхньоїзовнішньоїстінки не виннаперевищувати 50оС.
1.3.3Гідравлічнийрозрахунок
>Необхідний длявизначення опоруапаратупротіканню газу чирідини призаданійпотужності йрозрахованихгабаритнихрозмірах, авизначеннярозмірів йкількостітехнологічнихштуцерів йпатрубків.
1.3.4 >Енергетичнийрозрахунок
>Необхідний длявизначенняпотужності приводупристроїв, котрізабезпечуютьперемішування йпереміщення.
1.3.5Механічнийрозрахунок
>Механічномурозрахунковіпідлягаютьнайбільшвідповідальнівузли йдеталіапарата, щопрацюють самихжорсткихумовах подмаксимальниминавантаженнями. . як правило,цезваренішвиобичайок,кришок йднищапаратів, щопрацюють подзовнішнім чивнутрішнімтиском,трубнихґрат й трубтеплообмінників, лопат йвалівмішалок й т.п.
2. >Практичначастина
Уреакторіпроводять процесхімічногорозчиненнятвердоїречовини "А" урозчиннику "У",узятому внадлишку ( %) відстехіометричнонеобхідноїкількості. Рівеньрозчиненняречовини "А"складає Х (%). Часхімічногоперетвореннях.р.(година), годинузавантаження йвивантаженнядоп. (година).Потужність поречовині "А" П (>т/рік).
>Скласти:
-рівнянняреакції,
-матеріальний йтепловий баланс длярозчинення 1 тречовини "А";
-розрахуватигеометричнірозміри реактора йвибратиматеріал;
-підібратитиповий реактор;
-розрахуватитовщинуобичайки, днища.
2.1Матеріальний баланс
>Вихіднідані:
Складтвердоїречовини, % (мас):
>Fe2O3 88
>Cr2O3 9
H2O 3
>Концентраціясірчаноїкислоти, % 30
>Надлишоккислоти , % 25
Рівеньрозчинення, %
>Fe2O3 70
>Cr2O3 59
Прирозчиненнітвердоїречовинипротікаютьнаступніреакції:
>Fe2O3 +3H2SO4 =Fe2 (>SO4)3 +3H2O (1)
>Cr2O3 +3H2SO4 =Cr2 (>SO4)3 +3H2O (2)
>М.в.:Fe2O3 = 160кг/кмоль;H2SO4 = 98кг/кмоль;
>Cr2O3 = 152кг/кмоль;Cr2 (>SO4)3 = 392кг/кмоль;
>Fe2 (>SO4)3 = 400кг/кмоль; H2O = 18кг/кмоль.
>Розрахунокведемо на 1 ттвердоїречовини.
>Змісткомпонентів:
>mFe2O3 = 1000 * 0,88 = 880 кг
>mCr2O3 = 1000 * 0,09 = 90 кг
>m H2O = 1000 * 0,03 = 30 кг.
>Розраховуємокількістьпрореагувавшихречовин ізурахуваннямступенярозчинення:
>mFe2O3 = 880 * 0,7 = 616 кг
>mCr2O3 = 90 * 0,59 = 53,1 кг
>Розраховуємокількістьсірчаноїкислоти ,необхідної длярозчинення:
попершійреакції:
>m1H2SO4 = 616 * 3* 98 / 160 = 1131,9 кг
подругійреакції:
>m2H2SO4 = 53,1 * 3 * 98 / 152 = 102,7 кг
>Сумарнакількістьпрореагувавшоїкислоти:
>mH2SO4 = 1131,9 + 102,7 = 1234,6 кг
Зобліком25%-гонадлишкунеобхідно податікислоти:
>mH2SO4 = 1234,6 * 1,25 = 1543,25 кг
Так яквикористовується30%-ва кислота,витратарозчинукислоти складі:
>m районуH2SO4 = 1543,25 / 0,3 = 5144,2 кг
Зкислотою приходити води:
>m H2O = 5144,2 - 1543,25 = 3600,95 кг
>Розраховуємокількістьпродуктів, щоутворяться врезультатіреакції:
попершійреакції:
>mFe2 (>SO4)3 = 616 * 400 / 160 = 1540 кг
>m1 H2O = 616 * 3 * 18 / 160 = 207,9 кг
подругійреакції:
>mCr2 (>SO4)3 = 53,1 * 392 / 152 = 136,9 кг
>m2 H2O = 53,1 * 3 * 18 / 152 = 18,87 кг
>Усьогореакційної води:
>m H2O =m1 H2O +m2 H2O = 207,9 + 18,87 = 226,77 кг
>Кількістьнепрореагувавшихкомпонентів:
>mFe2O3непр = 880 – 616 = 264 кг
>mCr2O3непр = 90 - 53,1 = 36,9 кг
>mH2SO4непр = 1543,25 - 1234,6 = 308,65 кг
>Кількість води увитраті:
>m H2O =m H2Oсировини +m H2O ізроз-на +m H2Oреакц. =
30 + 3600,95 + 226,77 = 3857,72 кг
>Данірозрахункузводимо втаблицю.
>Таблиця 2.1
>Матеріальний балансстадіїрозчинення.
>Прихід |
>Витрати | ||||
>Потік |
кг | % |
>Потік |
кг | % |
| >1.Сировина, | 1000 | >Fe2 (>SO4) 3 | 1540 | 25,07 | |
| зокрема. | >Cr2 (>SO4) 3 | 136,9 | 2,23 | ||
| >Fe2O3 | 880 | 14,32 | H2O | 3857,72 | 62,78 |
| >Cr2O3 | 90 | 1,47 | |||
| H2O | 30 | 0,49 | |||
| >2.Розчин | 5144,2 | Fe2O3непр | 264 | 4,3 | |
| >кислоти | >Cr2O3непр | 36,9 | 0,6 | ||
| зокрема. | >H2SO4непр | 308,65 | 5,02 | ||
| >H2SO4 | 1543,25 | 25,12 | |||
| H2O | 3600,95 | 58,6 | |||
| Разом | 6144,2 | 100 | Разом | 6144,17 | 100 |
2.2Розрахунок теплового балансу
Подовідникахтермодинамічних величинзнаходимотеплоємнисть йентальпиюречовин [6, 7, 8, 9].
>Таблиця 2.2
>Термодинамічнівластивостіречовин.
| >Речовина | >Теплоємність,с,Дж/моль*С | >Ентальпия,Н,кДж/моль |
| >Fe2O3 | 103,76 | -822,16 |
| >Cr2O3 | 104,52 | -1140,56 |
| >H2SO4 | 138,91 | -813,99 |
| H2O | 75,3 | -285,83 |
| >Fe2 (>SO4) 3 | 394,5 | -2584 |
| >Cr2 (>SO4) 3 | 281 | -3308 |
>Розраховуємотепловийефектреакції:
>Нр1 = (НFe2 (>SO4)3 + 3 *Н H2O) - (>HFe2O3 + 3 *HH2SO4) =
= (-2584 – 3 * 285,83 ) - (-882,16 – 3 * 813,99) = -117,36кДж/моль
>Нр2 = (>НCr2 (>SO4)3 + 3 *H H2O) - (>HCr2O3 + 3 *HH2SO4) =
= -3308 – 3 * 285,83 + 1140,56 + 3 * 813,99 = -582,96кДж/моль
Так якобидвіреакціїекзотермічні, то теплотухімічнихреакційзаписуємо вприхід.
>Прихід тепла:
>1.ТеплотахімічнихреакційQ р.
>Qр1 = 117,36 * 616 / 160 * 1000 = 451836кДж
>Qр2 = 582,96 * 53,1 / 152 * 1000 = 203652кДж
>Q р =Qр1 +Qр2 = 451836 + 203652 = 655488кДж
>2.Тепло, що приходити ізматеріаломQ ф:
>Q ф =QFe2O3+QCr2O3 +Q H2O +QH2SO4
>Qф = (880 / 160 * 103,76 +90 / 152 * 104,52 + 3630,95 / 18 * 75,3 + 1543,25 / 98* 138,91) * 20 = (570,68 + 61,89 + 15189,48 + 2187,48) * 20 = 360191кДж
>Qприх =Q ф +Q р = 360191 + 655488 = 1075679кДж
>Витрати тепла.
1.Розраховуємо тепло, що йти ізматеріаломQ'ф:
>Q'ф=Q'Fe2 (>SO4)3 +Q'Cr2 (>SO4)3 +>Q' H2O +>Q'Fe2O3 +>Q'Cr2O3+Q'H2SO4
>Q'ф = (1540 / 400 * 394,5 + 136,9 / 392 * 281 + 3857,18 * 75,3 + 264 / 160 * 103,76 + 36,9 / 152 * 104,52 + 308,65 / 98 * 138,91) * 100 = (1518,8+98,1+16138,1+171,2 + 25,4 + 437,5) * 100 = 1838910кДж
2. Втрати теплаQ п:
>Q п =Qприх * 0,05 = 1075679 * 0,05 = 53784кДж
>Qвитр =Q' ф +Q п = 1838910 + 53784 = 1892694кДж
>ПоскількиQвитр >Qприх, тому теплонеобхіднопідводити.
>Qпідв.=Qвитр –Qприх
>Qпідв = 1892694 – 1075679 = 817015кДж
>Данірозрахункузводимо втаблицю.
реакторхімічнийустаткуваннятепловий баланс
>Таблиця 2.3
>Тепловий балансстадіїрозчинення .
>Прихід |
>Витрати | ||||
| >Потік | >КДж | % | >Потік | >КДж | % |
| >Qф | 360191 | 19,1 | >Qф | 1839910 | 97,2 |
| >Qр | 655480 | 34,7 | >Qп | 53784 | 2,8 |
| >Qпідв | 817015 | 43,2 | |||
| Разом | 1892694 | 100 | Разом | 1892694 | 100 |
Потаблиці 2.1 [11]вибираємо стальвисоколегованукорозийностійку,жаростійку йжароміцну маркиОХ17Т.
2.3Розрахунокапарата
>Вихіднідані:
>Потужність П 200т/рік
Часрозчиненнях.р. 19 рік.
>Додатковий годинудод. 3 рік.
>Коефіцієнтзаповненняапарата 0,7
>Коефіцієнт запасупродуктивності 1,15
2.3.1 >Розраховуємокількістьсировини наоднезавантаження
Часпереробкиоднієїпорціїсировини складі:
> =х.р +дод = 19 + 3 = 22 рік.
Прироботіапарата 330днів урік (ізоблікомППР),масатвердоїсировини, щозавантажується, складі:
>m = 200000 * 22 / 330 * 24 = 555,6 кг
Зрозрахункуматеріального балансу на1ттвердоїсировининеобхідно податі 5144,2 кгрозчинакислоти.
>Кількістьвихідноїсировини наоднезавантаження:
>m вих.= 555,6 + (555,6 * 5144,2 / 1000) = 3413,7 кг
2.3.2Розраховуємообсягреакційноїмаси
>Щільністьсировини (>),г/см3:
>Fe2O3 = 5,25;Cr2O3 = 5,21; [9]
>H2SO4 (30 %p-н) = 1,22. [10]
>тв.сиров. = 5,25 * 0,88 + 5,21 * 0,09 = 5,09 ,>г/см 3;
Vреакц.=mреаг. / = 0,5556 / 5,09 + 2,8581 / 1,22 = 0,1 + 2,34 = 2,44 м3
2.3.3Об’ємапарата
V аз =Vреакц. * / = 2,44 * 1,15 / 0,7 = 4 м3.
>Вибираємо потаблиці 30.3 [11]зваренийвертикальнийциліндричнийапарат ізеліптичнимвідбортованим днищем йкришкою.
>НомінальнаємністьапаратаVап.= 4 м3
>Внутрішнійдіаметр Д в = 1600 мм.
>Повнависотаапарата М в = 2225 мм.
>Висотациліндричноїчастини h = 1800 мм.
>Висотарівнясередовища, щоперемішується, вапараті:
М ж = 1,27 (>Vс –Vд) /Дв2; [м]
>Vд -обсяг днища, м; потаблиці 16.1 [11]
приh1 = 40 мм.Vд = 0,617 м3
>Нж = 1,27 (2,44 - 0,617) / 1,62 = 0,9 м.
Потаблиці 28.1 [11]вибираєморамнийпристрій,якийзабезпечуєінтенсивнеперемішування повисотіапарату.
>Рис.2.1. Схемарамногоперемішуючого прилаштую.
>Діаметрмішалки:
>d м = Д в – 2 * М м
М мприймається від 25 140 мм.
>d м = 1600 – 2 * 140 = 1320 мм.
>Висотамішалки:
>hмприймається 0,36 відповноївисотиапарату:
>hм = 0,36 * М в, мм.
>hм = 0,36 * 2225 = 801 мм.
вприймається 0,07 віддіаметрумішалки:
в = 0,07 *dм = 0,07 * 1320 = 92,4 мм.
2.4Розрахунокобичайки
>Розрахунковатовщинациліндричноїстінки,підданоївнутрішньомутискові,визначається поформулі:
P.S' = Д в * р / (2 [>]*-p) + з, м
р -розрахунковийтиск,Па
>робочесередовище –рідина, тоді:
р =рс +рж
>рс = 0,101МПа
>рж = 10 *ж*Нж
>ж = 1,22 * 0,8372 + 5,25 * 0,1432 + 5,21 * 0,0147 + 1 * 0,0049 =1,854г/см3 = 1854 кг/ м3
>ж = 10 * 1854 * 0,9 = 16690н/м = 16,69кПа
р = 0,101 + 0,01669 = 0,118МПа
Потаблиці 13.3 [12]приймаємокоефіцієнтміцностіциліндричноїстінки
>=1,0
Потаблиці 13.1 [12]допустименапруження
[>] = 500МПа (длясталіОХ17Т)
з =с1+с2 +с3
>с1 - збільшення накорозію, м
>с1 = 1 мм [11]
>с2 - збільшення наерозію, м
>с2 =0 [11]
>с2 - збільшення намінусовий допуск потовщині аркуша, м
>с2 = 2 мм [11]
P.S' = 1,6 * 0,118 / (2 * 500 * 1,0 - 0,118) + 3 * 10-3 = 3,19 *10-3 м
>Приймаємо P.S = 4 мм.
>Перевіркарозрахунку.
P.S – З / Д в 0,1
(4 - 3) * 10-3 / 1,6 = 0,00063 <0,1
>Умовавиконується.
2.5 >Розрахунок днища
Потаблиці 16.1 [11]
узалежності від Д в:
>h1 = 40 мм;hв = 400 мм.
>Рис. 2.2. Схемаеліптичноговідбортованого днища.
>Розрахунковатовщинастінки днища P.S',підданоговнутрішньомутискові,визначається поформулі:
P.S P * R / (2 *м * [>] - 0,5 * р) + З, м
де: R -радіускривизни увершині днища, м
Дляеліптичного днища:
R = Д в = 1,6 м.
Потаблиці 15.3 [11]коефіцієнтміцностізварнихшвів:
>м = 0,8
P.S = 0,118 * 1,6 / (2 * 0,8 * 500 - 0,5 * 0,118) + 3 * 10-3 = 0,0033 м = =3,3*10-3 м
>Товщина днища винна бути неменштовщиниобичайки,розрахованої при = 1.
>Приймаємо P.S = 4 мм.
Списоклітератури
>1.Тетереков А.І.,Печковский В.В. Устаткуваннязааводов неорганічних речовин й організаційні основи проектування. – Мінськ,Вишейшая школа, 1981. – 335 з.
>2.Расчет і конструювання машин і апаратів хімічних виробництв. Приклади і завдання / Під ред. Михалєва М. Ф.- Л., Машинобудування, 1984. – 301 з.
3.ГенкинА.Э. Устаткування хімічних заводів. Видання друге. – М., вища школа, 1970. – 352 з.
4. Родіонов А.І., КузнєцовЮ.П.,Зенков В.В., Соловйов Г.С. Устаткування, споруди, основи проектування хіміко-технологічних процесів захисту біосфери від промислових викидів. Навчальний посібник для вузів. – М., Хімія, 1985. –352 з.
5.Семидуберский М.С. Насоси, компресори, вентилятори. Вид. 2-ге, перекл. ідоп. – М., Вищу школу, 1961.- 289 з.
6. Короткий довідник фізико-хімічних величин. /Під ред. МіщенкаК.П. – Л., Хімія, 1967. – 184 з.
7. НаумовГ.Б.,Рищенко В.М.,ХодаковскийИ.Л. Довідник термодинамічних величин./ М.:Атомиздат, 1971. - 405 з.
8.Рябин В.А., Остроумов