Решение задач на тему: Расчет и конструирование аппарата

Введение

Современное технологическое оборудование включает в себя разнообразные машины, аппараты и приборы. Машина это устройство, совершающее механические движения с целью выполнения полезной работы за счет преобразования энергии. Кинематической основой любой машины является механизм, т.е. устройство в виде системы тел, преобразующее движение одних тел в целесообразное движение других тел. Под термином аппарат в химической промышленности понимают устройство, в котором технологический процесс осуществляется за счет физико-химических превращений. Технологические процессы протекают при определенных давлении и температуре обрабатываемой среды. Аппараты обычно оснащаются различными машинами, механизмами, приборами (устройствами, выполняющими функции контроля, измерения, регулирования и управления), а также теплообменными устройствами.

При проектировании технологического оборудования необходимо учитывать следующие требования: экономичность и надежность. Экономичность определяется затратами средств на проектирование, изготовление, монтаж, эксплуатацию и утилизацию оборудования после истечения его срока службы. Надежность - это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение заданного срока службы (в химической промышленности 10-15 лет).

Проектирование - это разработка общей конструкции изделия.

Конструирование - это определение формы и размеров всех элементов общей конструкции изделия.

Проект - комплекс текстовых и графических документов, полученных в результате проектирования и конструирования, и предназначенных для изготовления, контроля и эксплуатации изделия.

При проектировании необходимо соблюдать правила проведения проектных работ и оформления конструкторской документации.

Особое внимание при проектировании, изготовлении и эксплуатации уделяется аппаратам, работающим под давлением к которым, в частности, относятся аппараты с мешалкой. На всех стадиях создания и эксплуатации эти аппараты должны удовлетворять таким документам как "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" (Правила Госгортехнадзора), обязательные для всех предприятий и организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих сосуды, работающие под давлением; государственные стандарты (ГОСТ), имеющие силу закона; и другая нормативно- техническая документация, распространяемая на данную отрасль или завод (отраслевой стандарт - ОСТ; альбом типовых конструкций - АТК; технические условия - ТУ; руководящий документ - РД; методические указания - МУ; стандарт предприятия - СТП и прочее).

Правила Госгортехнадзора (Комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору) определяют требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту, испытаниям и эксплуатации сосудов, работающих под давлением. За нарушения правил Госгортехнадзора предусматривается личная ответственность должностных лиц и инженерно-технических работников.

Правила Госгортехнадзора распространяется на сосуды, работающие под избыточным давлением свыше 0,07 МПа без учета гидростатического давления среды. Такие сосуды подлежат обязательной регистрации в органах Госгортехнадзора. Сосуды устанавливаются на открытых площадках или в отдельных зданиях, маркируются и оснащаются запорной арматурой (вентили, клапаны), приборами для измерения давления, температуры, уровня жидкости, а также предохранительными клапанами.

Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении, рабочих параметрах агрегата, эксплуатационных требованиях, сроках проектирования.

Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73,[2]) предусматривает обоснование выбора и разработку одного или нескольких вариантов изделия, и дает общее представление об устройстве и принципе действия агрегата, его параметрах, габаритах и стоимости.

Технический проект (ГОСТ 2.120-73,[2]) опирается на результаты эскизного проекта и более подробно охватывает расчет и конструирование большинства деталей и узлов. После технико-экономического анализа с участием заказчика окончательно отбирается оптимальный вариант изделия.

Рабочая конструкторская документация (ГОСТ 2.109-73,[2]) - заключительная стадия выполнения проекта, предусматривает разработку сборочных чертежей машины или аппарата, их сборочных единиц и деталей; спецификации на материалы, стандартные и покупные изделия; чертежи на упаковку и транспортировку, монтаж, испытания и т.д.

На заводе изготовителе проектно-конструкторская документация изучается и используется для подготовки производства, т.е для приобретения необходимых материалов, комплектующих, наладки технологического оборудования, и для организации изготовления спроектированного оборудования.

Оглавление

- Введение

- Цель и задачи проекта

- Эскизный проект

- Выбор конструкционных материалов

- Расчетная температура

- Выбор допускаемых напряжений конструкционного материала

- Определение рабочего, расчетного, пробного и условного давлений

- Выбор и определение параметров комплектующих элементов

- Эскиз компоновки аппарата

- Оценка надежности выбранного варианта компоновки аппарата

- Технический проект

- Расчет элементов корпуса аппарата

- Определение коэффициентов прочности сварных швов и прибавки для компенсации коррозии

- Определение расчетной толщины стенок оболочек из условия прочности

- Определение расчетной толщины стенок оболочек из условия устойчивости

- Определение исполнительной толщины стенок оболочек

- Определение допускаемых давлений

- Укрепление отверстий

- Фланцевые соединения

- Расчет опор и монтажных цапф аппарата

- Расчет элементов механического перемешивающего устройства

- Валы мешалок

- Мешалки

- Шпоночное соединение ступицы мешалки с валом

- Муфты

- Сальниковое уплотнение Заключение

- Список использованных источников

Заключение

Экономичность изготовления и надежности в работе аппарата с мешалкой в значительной мере зависят от правильного выбора материалов. Экономичность определяется затратами средств на проектирование, изготовление, монтаж, эксплуатацию и утилизацию оборудования после истечения его срока службы. Надежность - это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение заданного срока службы (в химической промышленности 10-15 лет).

Для изготовления аппарата, предназначенного для нефтепродуктов с температурой среды 1000С, с корпусом 10 (Тип ВЭЭ - вертикальный цельносварной с двумя эллиптическими днищами) подходят качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050-88 - 20, 20К, 40 - с повышением содержания углерода прочность стали увеличивается, а пластичность снижается.

Список литературы

1. Луцко А.Н., Телепнев М.Д., Барановский В.М., Борисов В.З., Яковенко В.А., Марцулевич Н.А. Прикладная механика: Пособие по проектированию. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2005.

2. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи/ М.Ф. Михеев, Н.П. Третьяков, А.И. Мильченко, В.В. Зобнин/ Под ред. М.Ф. Михалева. - Л.: Машиностроение,1984.-301с.

. СТП СПбГТИ 044-99. Стандарт предприятия. Комплексная система управления качеством деятельности вуза. Виды учебных занятий. Курсовой проект (работа). Семестровая работа. Общие требования.