Реферат: Выпускная работа
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Я получил
задание на
курсовой проект
рассчитать
и спроектировать
выпарной аппарат
с восходящей
пленкой.
Выпаривание
- процесс концентрирования
растворов
нелетучих
веществ путем
удаления легко
летучих растворителей
в виде паров.
Сущность выпаривания
заключается
в переводе
растворителя
в парообразное
состояние и
отводе получаемого
пара от оставшегося
сконцентрировавшегося
раствора. Выпаривание
обычно проводиться
при кипении,
т.е. в условиях,
когда давление
пара над растворителем
равно давлению
пара в рабочем
объеме аппарата.
Процесс
выпаривания
относиться
к числу широко
распространенных.
Последнее
объясняется
тем, что многие
вещества, например
едкий натр,
получают в виде
разбавленных
водных растворов,
а на дальнейшую
переработку
он должен
поставляться
в виде концентрата.
Научный анализ
процессов
фильтрования
был дан впервые
в 1915 году профессором
И.А.Тищенко в
монографии
«Современные
выпарные аппараты
и их расчет»;
ему же принадлежат
работы, посвященные
изучению свойств
кипящих жидких
растворов.
Простое
выпаривание
осуществляется
на установках
небольшой
производительности,
когда экономия
тепла не имеет
большого значения.
Кроме того,
простое выпаривание
на условиях
периодического
действия оправдано
в случае выпаривания
растворов,
отличающихся
высокой депрессией.
Проведение
периодического
процесса возможно
двумя методами
:
с
одновременной
загрузкой
исходного
раствора;
с
порционной
загрузкой
исходного
раствора.
Проведение
процесса под
вакуумом имеет
в большинстве
случаев существенные
преимущества
- снижение
температуры
кипения раствора,
а это позволяет
применить для
нагревания
выпарного
аппарата пар
низкого давления,
являющийся
тепловым отходом
других производств.
В химической
и смежной с ней
отраслях
промышленности
жидкие смеси,
концентрирование
которых осуществляется
выпариванием,
отличаются
большим разнообразием
как физических
параметров
(вязкость, плотность,
величина критического
теплового
потока и др.),
так и других
характеристик
( пенящиеся,
кристаллизирующиеся,
нетермостойкие
растворы и
др.). Свойства
смесей определяют
основные требования
к условиям
проведения
процесса
(вакуум-выпаривание,
прямо- и противоточное,
одно- и многокорпусное
выпаривание),
а также и конструкцию
выпарных аппаратов.
Такое разнообразие
требований
вызывает определённые
сложности при
правильном
выборе схемы
выпарной установки,
типа аппарата,
числа ступеней
в многокорпусной
установке. В
общем случае
такой выбор
является задачей
оптимального
поиска и выполняется
технико-экономическим
сравнением
различных
вариантов с
использованием
ЭВМ.
Особенностью
моего аппарата
является ввод
циркуляционной
трубы в греющую
камеру снизу
по оси аппарата,
что заметно
снижает гидросопротивление
и не снижает
скорости потока.
Вторым нововведением
является
использование
на циркуляционной
трубе конического
перехода (сужения),
который позволяет
получить на
входе в аппарат
поток с более
высокой скоростью,
чем в стандартных
аппаратах.
Более высокая
скорость потока
позволяет
интенсифицировать
процесс в аппарате.
Штуцер
для отвода
конденсата
греющего пара.
Штуцер
для отвода не
сконденсировавшихся
паров.
Выбираем
конструкционный
материал, стойкий
в среде сернокислой
меди в интервале
изменения
концентраций
до 30 % .
В этих условиях
химически
стойкой является
сталь марки
12Х18Н10Т. Коррозионная
проницаемость
ее менее 0,1 мм/год
(П=0,1 мм/год).
3 Определение
основных размеров
аппарата и
числа трубок
Основные
геометрические
размеры аппарата
определяем
по ГОСТ 11987-81:
шаг трубок
в греющей камере
t=70
мм [Д,стр.
182].
Общее число
труб можно
определить
из уравнения
При размещении
трубок в трубных
решетках необходимо
обеспечить
максимальную
компактность,
надежное крепление
трубок, удобство
разметки трубных
решеток и монтажа
пучка. С точки
зрения удовлетворения
этих требований
наиболее
целесообразна
схема размещения
трубок по вершинам
правильных
треугольников
(шахматный
пучок), квадратов
(коридорный
пучок и концентрическим
окружностям).
Для шахматного
пучка, который
широко применяют
в промышленности
как самую компактную
схему, связь
меду общим
количеством
труб n,
числом труб
на диагонали
b
и на стороне
a
наибольшего
шестиугольника
выражается
следующими
зависимостями
:
n=3 Ч a(a
- 1) + 1
(2)
500=3 Ч а(а
- 1) +1 Ю
500=3a 2
-
3a + 1
Толщина стенки
определяется
по формуле :
Коэффициент
K 2 =
f
(K 1 ;K 3 )
определяется
по [1],
рис.6.3 в зависимости
от значений
коэффициентов
К 1 и
К 3 :
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле :
где допускаемое
давление из
условия прочности
определяется
по формуле:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле
Эффективный
диаметр обечайки
определяется
по формуле :
Расчетная
длина обечайки
определяется
по формуле :
4.2.2 Расчет
конического
перехода
сепарационной
части аппарата.
Определяем
коэффициенты
K 1
и К 2
по формулам
(14) и (15):
По номограмме
определяем
: К 2 =0,24.
Определяем
расчетную
толщину обечайки
по формуле (12)
:
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Эффективный
диаметр обечайки
определяется
по формуле
(20):
Расчетная
длина обечайки
определяется
по формуле
(21):
Определим
допускаемое
давление из
условия прочности
по формуле (17)
:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле
(18):
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле (16)
:
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
конического
перехода расчитана
правильно.
4.2.3 Расчет
конического
перехода греющей
части аппарата.
Определяем
коэффициенты
K 1
и К 2
по формулам
(14) и (15):
По номограмме
определяем
: К 2 =0,27.
Определяем
расчетную
толщину обечайки
по формуле (12)
:
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Эффективный
диаметр обечайки
определяется
по формуле
(20):
Расчетная
длина обечайки
определяется
по формуле
(21):
Определим
допускаемое
давление из
условия прочности
по формуле (17)
:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле(18):
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле (16)
:
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
конического
перехода расчитана
правильно.
4 Конструктивные
расчеты корпуса
аппарата.
Толщина стенки
определяется
по формуле :
Коэффициент
K 2
=
f
(K 1 ;K 3 )
определяется
по [1],
рис.6.3 в зависимости
от значений
коэффициентов
К 1 и
К 3 :
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле :
где допускаемое
давление из
условия прочности
определяется
по формуле:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле:
Расчетная
длина обечайки
выбирается
в зависимости
от ее конфигурации.
С помощью
расчетной
номограммы
[1],
рис. 6.3 можно
определять
s R ,[p]
и l
без расчета
по правилу,
показанному
на [1],
рис. 6.4, где приводятся
различные
варианты.
Полученное
значение толщины
стенки должно
быть проверено
по формуле на
[p].
Определяем
коэффициенты
K 1
и К 2
по формулам
(6) и (7):
По номограмме
определяем
: К 2 =0,28.
Определяем
расчетную
толщину обечайки
по формуле (4)
:
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Определим
допускаемое
давление из
условия прочности
по формуле (9)
:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле(10):
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле (9)
:
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
обечайки расчитана
правильно.
Определяем
коэффициенты
K 1
и К 2
по формулам
(6) и (7):
Определяем
расчетную
толщину обечайки
по формуле (4)
:
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Определим
допускаемое
давление из
условия прочности
по формуле (9)
:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле
(10):
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле (9)
:
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
обечайки расчитана
правильно.
4.4.1 Конструктивные
размеры фланца.
Толщина втулки
принята S 0 =11
мм, что удовлетворяет
условию :
Эквивалентная
толщина втулки
фланца :
U=6
мм - нормативный
зазор между
гайкой [],
т.1.40.
где
а=40 мм - для шестигранных
гаек М20 ([],
т.1.41).
где
е=30 мм - для плоских
прокладок при
d б =20
мм.
Средний
диаметр прокладки
определяется
по формуле:
где
в = 20 мм - ширина
плоской неметаллической
прокладки для
диаметра аппарата
где
t m =5d b =5 Ч 20=100
мм - шаг расположения
болтов при
р=0,1 МПа ([],
т. 1.43)
где
l =0,22
для р=0,1 МПа и
приварных
фланцев.
Расстояние
между опорными
поверхностями
гаек для фланцевого
соединения
с уплотнительной
поверхностью
типа шип-паз
(ориентировочно)
:
4.5.2 Нагрузка
действующая
на фланец.
Равнодействующая
внутреннего
давления определяется
по формуле:
Тогда равнодействующая
внутреннего
давления имеет
значение:
Усилие возникающее
от температурных
деформаций
:
где
a
- коэффициенты
линейного
расширения
материала
фланца (Х17) и
материала болта
(35Х).
t p =0,96t=96 ° С
- расчетная
температура
легированных
фланцев;
t б =0,95
Ч
100=95 ° С
- расчетная
температура
болтов;
Е б =1,9
Ч
10 5 МПа
для болтов из
стали 35Х;
f б =2,35
Ч
10 -4 м 2
- дл болтов диаметром
М20;
у - податливости
болтов, фланцев
и прокладки,
определяемые
по формулам:
Окончательно
получаем по
формуле (42):
Коэффициент
жесткости
фланцевого
соединения
находим по
формуле:
Болтовая
нагрузка в
условиях монтажа
до подачи внутреннего
давления :
где
р пр =20
МПа - допустимое
давление паронитовой
прокладки.
Болтовая
нагрузка в
рабочих условиях
:
F б2
=
0,91(1-1,56) Ч 0,23
+ 0,33 = 1,1 МПа.
4.5.3 Проверка
прочности и
герметичности
соединения.
где
[ s ] б20
= 230 МПа - допустимое
нормальное
напряжение
болта при 20 °
С.
Условие
прочности
неметаллической
прокладки :
Максимальные
напряжения
в сечении фланца,
ограниченные
размером S 1
:
где
D * =D=1,6
м, при D
>20
Ч
S 1
(1,6 > 20 Ч 0,028);
Максимальные
напряжения
в сечении,
ограниченном
размером S 0 :
Напряжения
во втулке от
внутреннего
давления :
Условие
прочности для
фланца, ограниченного
размером S 1 =28
мм выполняется,
если:
Условие
прочности для
фланца, ограниченного
размером S 0 =11
мм выполняется:
Условия
герметичности,
определяемое
по формуле
углом поворота
фланца ,также
выполняется,
если :
где [ q ]
= 0,009 рад - допускаемый
угол поворота
приварного
встык фланца
при D=1600
мм :
Вывод
- фланцевое
соединение
подобрано и
просчитано
правильно.
4.8 Расчет
опор-лап для
корпуса греющей
камеры.
Принимаем
что момоент
дей ствующий
на аппарат
равен нулю
(М=0), а осевая сила
состоит из веса
металла аппарата
и жидкости,
заполняющей
его (принимаем
критический
случай - аппарат
заполнен полностью)
:
Р=G корпуса
+ G жидкости
=30000 +31224,24=61224 кг=0,8 МН.
, где второе
слагаемое мы
не учитываем;
l 1 =1
- коэффициент
зависящий от
числа опор.
Проверка
прочности
стенки вертикального
цилиндрического
аппарата под
опорой-лапой
без накладного
листа.
Осевое напряжение
от внутреннего
давления Р и
изгибающего
момента определяется
по формуле :
Окружное
напряжение
от внутреннего
давления :
Максимальное
мембранное
напряжение
от основных
нагрузок определяется
по формуле
Максимальное
мембранное
напряжение
от основных
нагрузок и
реакции опоры
определяется
по формуле
где к 1
принимается
по [
],
рис. 14.6 в зависимости
от параметра
Максимальное
напряжение
изгиба от реакции
опоры определяется
по формуле :
где к 2
- принимается
по [
],
рис. 14.6 в зависимости
от тех же параметров.
где А=1,2 - для
условий гидроиспытаний
и монтажа.
Условие
прочности
выполнено,
значит подкладной
лист не требуется.
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
где D R
-диаметр
укрепляемого
элемента ;
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
При укреплении
накладным
кольцом его
ширина определяется
по формуле :
Расчетная
длина внешней
и внутренней
частей штуцера,
участвующих
в укреплении
:
Проверка
условия укрепления
отверстия
накладным
кольцом :
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
При укреплении
накладным
кольцом его
ширина определяется
по формуле :
Расчетная
длина внешней
и внутренней
частей штуцера,
участвующих
в укреплении
:
Проверка
условия укрепления
отверстия
накладным
кольцом :
Укрепление
отверстий
удовлетворяет
условию укрепления.
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
При укреплении
накладным
кольцом его
ширина определяется
по формуле :
Расчетная
длина внешней
и внутренней
частей штуцера,
участвующих
в укреплении
:
Проверка
условия укрепления
отверстия
накладным
кольцом :
Укрепление
отверстий
удовлетворяет
условию укрепления.
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
При укреплении
накладным
кольцом его
ширина определяется
по формуле :
Расчетная
длина внешней
и внутренней
частей штуцера,
участвующих
в укреплении
:
Проверка
условия укрепления
отверстия
накладным
кольцом :
Укрепление
отверстий
удовлетворяет
условию укрепления.
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
Поскольку
диаметр отверстия
меньше диаметра
требующего
отверстия, то
укрепление
отверстий не
требуется.
Диаметр
отверстия не
требующего
укрепления,
при отсутствии
избыточной
толщины стенки
укрепляемого
элемента :
.Наибольший
диаметр отверстия
не требующего
дополнительного
укрепления
:
Поскольку
диаметр отверстия
меньше диаметра
требующего
отверстия, то
укрепление
отверстий не
требуется.
4.7 Расчет
трубной решетки
(трубной доски).
Определяем
номинальную
расчетную
высоту решетки
снаружи :
Коэффициент
ослабления
решетки отверстиями
определяем
по формуле :
Номинальную
расчетную
высоту решетки
посередине
определяем
по формуле :
Округляем
полученные
величины (с
учетом прибавки
на коррозию)
:
Введение............................................................................................................стр.
4
Выбор
материала..............................................................................................стр.
6
Конструктивный
расчет греющей
камеры.....................................................стр.
6
Конструктивные
расчеты корпуса
аппарата
4.1
Расчет обечаек
работающих
под наружным
давлением.........................стр.
7
Общие
сведения...............................................................................стр.
7
Расчет
обечайки
сепаратора..........................................................
стр. 8
Расчет
обечайки
распределителя...................................................стр.
9
Расчет
конических
переходов..................................................................
стр. 12
Расчет
эллиптического
днища..................................................................стр.
18
Расчет
фланцевого
соединения................................................................
стр. 22
Расчет
укрепления
отверстий....................................................................стр.
31
Расчет
трубной
решетки.............................................................................стр.
35
Расчет
опор
аппарата..................................................................................стр.
36
Литература..........................................................................................................стр.
38
Лащинский
А.А. «Конструирование
сварных химических
аппаратов.
Справочник.»
Л.: «Машиностроение»,
1981.
Лащинский
А.А., Толчинский
А.Р.,Л.: «Машиностроение»,
1970 г.
Михалев
М.Ф. «Расчет и
конструирование
машин и аппаратов
химических
производств.
Примеры и задачи.»
Л.: «Машиностроение»,
1984.
Чернобыльский
И.И. «Машины и
аппараты химических
производств»
М.: «Машиностроение»,
1974.
ГОСТ
12815-80 «Фланцы арматуры,
соединительных
частей и трубопроводов».
ГОСТ
14249-89 «Сосуды и
аппараты. Нормы
и методы расчета
на прочность».
ГОСТ
6533-78 «Днища эллиптические
отбортованные
стальные для
сосудов, аппаратов
и котлов».
Кафедра химической
техники и
промышленной
экологии
«Рассчитать
и спроектировать
выпарной аппарат
с восходящей
пленкой».
Толщина стенки
определяется
по формуле :
Коэффициент
приведения
радиуса кривизны
K Э
принимается
равным 0,9 для
эллиптических
днищ и 1,0 для
полусферических
днищ.
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле :
где допускаемое
давление из
условия прочности
определяется
по формуле:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле:
где К Э
определяется
по [1],
рис. 7.11.
4.3.2 Расчет
крышки сепарационной
части аппарата.
Определяем
расчетную
толщину обечайки
по формуле (22)
:
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Определим
допускаемое
давление из
условия прочности
по формуле (25)
:
а допускаемое
давления из
условия устойчивости
в пределах
упругости
определяются
по формуле
(26):
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле (24)
:
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
обечайки расчитана
правильно.
4.4 Расчет
толщины стенки
цилиндрической
обечайки, работающй
под внутренним
давлением.
Толщина стенки
определяется
по формуле :
Допускаемое
наружное давление
определяется
по формуле :
Производить
расчет на прочность
для условий
испытания не
требуется, если
расчетное
давление в
условиях испытания
будет меньше,
чем расчетное
давление в
рабочиз условиях,умноженное
на 1,35[ s 20 ]/[ s ].
4.4.2 Расчет
обечайки греющей
части аппарата.
Определяем,
давление на
которое необходимо
рассчитать
аппарат :
=1 Ч
10 6
+ 1000 Ч
9,81 Ч
6=1,06 Ч
10 6
Па = 1,06 МПа.
Определяем
расчетную
толщину стенки
(27):
Определим
прибавку к
расчетной
толщине стенки
:
где с 1 =
П Ч
Т = 0,01 Ч
14 =1,4 мм=0,0014 м;
Получим полную
толщину стенки
греющей камеры:
Определим
максимально
допустимое
давление (29):
Поскольку
р р <
[р]
то толщина
обечайки расчитана
правильно.
Название: Выпускная работа
Раздел: Рефераты по теплотехнике
Тип: реферат
Добавлен 07:49:27 03 октября 2005 Похожие работы
Просмотров: 898
Комментариев: 16
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Выпускная работа
Микроконтроллерная Система Зажигания Курсовой Проект
Реферат: Гипертрофическая кардиомиопатия
Курсовая работа: Современные школы теории организации
Мини Сочинение Зачем
Болезни Как Следствие Экологического Неблагополучия Реферат Скачать
Дипломная работа: Подготовки добываемой газо-водонефтяной эмульсии
Реферат: Анализ состояния и использования основных фондов предприятия
Литье По Газифицируемым Моделям Реферат
Социальная Ответственность Бизнеса Реферат
Контрольная работа: Маркетинговый анализ СООО "Парфюмбытхим". Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Разработка технологии получения композиционных материалов на основе фторопласта и фторсодержащей резины для сердечнососудистой хирургии
Контрольная работа по теме Политика «просвещенного абсолютизма» Екатерины II
Контрольная работа по теме Генератор хаотических радиоимпульсов
Реферат: Литье в кокиль. Скачать бесплатно и без регистрации
Приметы Золотой Осени Сочинение 4 Класс
Курсовая работа: Приоритетные пути развития и реализации новых технологий, отвечающих требованиям промышленной экологии
Мини Сочинение Про Ветер
Реферат по теме Развитие физической культуры в Средневековье
Курсовая работа по теме Разработка нового автобусного маршрута
Реферат: Готическая архитектура. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Человек в организации
Реферат: Успешность бренда
Курсовая работа: Внешнеэкономическая деятельность