Аппарат с мешалкой рабочим объемом 1,21 м

Аппараты с мешалками широко используются в химической и многих других отраслях промышленности. В качестве рабочей среды используются уксусная кислота - взрывопожароопасна. Перемешивание обеспечивает интенсификацию процессов тепло – и масса - обмена и часто является необходимым условием эффективного течения химических реакций. Конструкция аппарата должна обеспечивать его надёжную работу в заданном технологическом режиме в течении заданного срока службы. Химически аппараты подлежат периодическим проверкам и планово – предупредительным ремонтам.
Аппарат используется вертикального положения. На рисунке 1 изображены конструкции вертикальных аппаратов. Основными элементами аппаратов является корпус и механическое перемешивающее устройство. В общем случае оболочка корпуса состоит из цилиндрической части, соединенной с днищем и крышкой, которые имеют эллиптическую форму. Корпуса аппаратов стандартизованы (ГОСТ 9931-85). Типы и основные параметры вертикальных аппаратов с мешалками объёмом от 0,01 до 100 м3 регламентируются ГОСТ 20680-2002. Установлен ряд номинальных объёмов и соответствующие значения высоты корпуса Н и его внутреннего диаметра D.
Под корпусом аппарата понимают герметически закрытый сосуд, находящийся под давлением, в котором осуществляется перемешивание. Корпус вертикального аппарата с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой (рис. 1, а) выполняется по ГОСТ 9931-85. Цилиндрическая оболочка 1 корпуса называется обечайкой. Корпус исполнения с отъёмной крышкой. В данном случае (рис. 1, б) для крепления крышки используется фланцевое соединение 3, которое обеспечивает герметичность разъёмного соединения крышки с корпусом. Отъёмная крышка позволяет проводить монтажные и ремонтные работы внутри корпуса. В приводимых примерах днище корпуса приварное. Переход от цилиндрической части к коническому 5 или эллиптическому 4 днищу должен быть плавным, что обеспечивается при помощи специального элемента (участка оболочки) – отбортовки. Отбортовка, состоящая из цилиндрического участка и торового сегмента, у конуса, уменьшает дополнительные напряжения, возникающие в зоне сопряжения оболочек различной формы, и позволяет вынести из этой зоны сварной шов, прочность которого обычно ниже, чем прочность оболочки в других зонах.
Для подачи или отвода тепла, а, следовательно, и для поддержания заданной температуры рабочей среды корпус аппарата оснащается теплообменными устройствами – наружными в виде теплообменной рубашки 6 (рис. 1,а).

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………..5
1.  ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА……………………………………………………………..7
2. ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ
2.1. Выбор конструкционных материалов………………………………………………...8
2.2. Расчетная температура………………………………………………………………....9
2.3. Выбор допускаемых напряжений конструкционного материала…………………..10
2.4. Определение рабочего, расчетного, пробного и условного давлений……………..12
2.5. Выбор и определение параметров комплектующих элементов…………………….15
2.6. Оценка надежности выбранного варианта компоновки аппарата………………….17
3. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
3.1. Расчет элементов корпуса аппарата…………………………………………………..18
3.1.1 Определение коэффициентов прочности сварных швов и прибавки для компенсации коррозии………………………………………………………………...18
3.1.2 Определение расчетной толщины стенок оболочек из условия прочности…19
3.1.3 Определение расчетной толщины стенок оболочек из условия устойчивости…………………………………………………………………………...20
3.1.4 Определение исполнительной толщины стенок оболочек………………....…22
3.1.5 Определение допускаемых давлений…………………………………………..23
3.1.6 Расчет фланцевых соединений корпуса и люка……………………………….27
3.1.7 Расчет монтажных цапф корпуса и опор аппарата……………………………31
3.2 Элементы механического перемешивающего устройства…………………………34
3.2.1 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость…………………..34
3.2.2 Расчет мешалки…………………………………………………………………39
3.2.3 Расчет шпоночного соединения ступицы мешалки с валом…………………42
3.2.4 Расчет муфт……………………………………………………………………...44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………………..48
Приложение А…………………………………………………………………………………49