ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ХИМИЧЕСКИМ АППАРАТАМ

Для обеспечения работоспособности аппарата он должен обладать следующими свойствами:

-прочность при нагружении корпуса аппарата внутренним давлением газообразной или жидкой среды;

- соответствовать условиям герметичности, что реализуется геометрической формой оболочек корпуса аппарата при нагружении внешним давлением;

-коррозийная стойкость материалов деталей корпуса, находящиеся в контакте с агрессивными продуктами;

-теплостойкость материалов корпуса при наличии повышенной температуры среды в аппарате;

- должны соответствовать требованиям герметичности разъемных и неразъемных соединений деталей корпуса (фланцевых и сварных), что достигается благодаря высокому качеству сварных швов, уменьшению числа разъемных соединений и увеличению плотности подвижных соединений.

-Аппараты химического производства обычно работают в тяжелых условиях: подвергаются действию высоких температур и коррозии содержат ядовитые и взрывчатые вещества, поэтому при их расчете применяют запасы прочности более высокие, чем в общем, машиностроении.

Одним из основных требований, предъявляемых к аппаратам химического производства, является обеспечение их герметичности. Герметичность достигается благодаря более высокому качеству сварных швов, уменьшению числа разъемных соединений и улучшению уплотнений. Наиболее трудно уплотнить подвижные соединения (вращающиеся валы). С целью уплотнения в таких случаях используются сальники.

Расчетный срок службы аппаратов 10-12 лет. Долговечность и надежность повышается за счет использования материалов, устойчивых к коррозии и действию высоких температур, и контроля за состоянием стенок аппарата, сварных швов и антикоррозийных покрытий.

Требования к химическому оборудованию регламентируется рядом нормативных документов, основными из которых являются следующие:

-Правила Гостехнадзора по устройству и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением;

-ГОСТ 26-291-71;

-Правила техники безопасности для проектирования и эксплуатации взрыво- и пожароопасных производств в химической и нефтехимической промышленности.

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Сталь: представляет собой железно-углеродный сплав с содержанием углерода до 2%. Чем выше содержание углерода, тем выше твердость и прочность, но ниже пластичность. Характерные особенности:

-высокие механические характеристики

-хорошая обрабатываемость на станках;

-способность к термообработке.

Стали, различают по следующим признакам:

-по применению: строительные, конструкционные и стали со специальными свойствами (жаростойкие, коррозионно-стойкие и т.д.);

-по химическому составу: углеродистые и легировочные;

-по качеству производства: обыкновенного качества, качественные и высококачественные;

Сталь углеродистая обыкновенного качества: дешевая, для неответственных деталей, не подвергается термообработке (Ст. 2,3,...7)

Сталь углеродистая качественная конструктивная: подвергается термообработке, используется для изготовления несущих элементов, конструкций и ответственных деталей (валы, зубчатые колеса и т.д.)(Ст. 45,50,60,...) - сотые доли процентов углерода в стали.

Легированная конструкционная сталь: используется для повышения механических свойств, коррозийной стойкости, жаропрочности и т.д. вводят так называемые легирующие добавки: В - вольфрам; Н - никель; X - хром; Д - медь и т.д.

2. Пластмассы материалы на уровне высокомолекулярных органических соединений (паронит, текстолит, капрон, полиэтилен, стекло пластины и т.д.)

Основные особенности:

-высокая удельная прочность;

-малая плотность, химическая стойкость;

-высокие антикоррозионные, антифрикционные и электроизоляционные свойства;

Для получения необходимых свойств к полимерам добавляют наполнители: графит, асбест, ткань и т.д.

Кинематический расчет привода.

Исходные данные:

Рабочая мощность P_p = 1,4 кВт

Рабочая частота вращения вала мешалки n_p­ = 120 об/мин

Цель расчета:

1) Определить общий КПД привода

2) Рассчитать требуемую мощность.

3) Подобрать электродвигатель.

4) Определить общее передаточное отношение механизма

5) Разбить общее передаточное отношение по ступеням.

6) Определить характеристики валов.

_­­2.1. Определение общего КПД привода.

КПД зубчатой передачи (коническими колесами) в закрытом корпусе h­_кон­­ = 0,97

(источник №1, стр. 5, табл. 1.1.)

КПД клиноременной передачи h­_{кл/р­­­} = 0,97

(источник №1, стр. 5, табл. 1.1.)

КПД подшипников h_{подш­­­} = 0,99

(источник №1, стр. 5, табл. 1.1.)

Общий КПД привода:

h_общ = h­_кон­­·h­_кл/р­·_­­ h_подш² = 0,97·0,97·0,99 ² =0,9221

Определение требуемой мощности электродвигателя.

Расчет требуемой мощности проведем по формуле

N_треб­ = N­_р,/ h_общ­ = 1,4/0,9221 = 1,52 кВт

Выбор типа электродвигателя.

Для данной установки, используя рассчитанное выше значение требуемой мощности, выберем электродвигатель 4A90L6 (источник №1, стр. 390, табл. П1)

Синхронная частота n_эд ^с = 1000 об/мин (источник №1, стр. 390, табл. П1)

Коэффициент скольжения s = 6,4% (источник №1, стр. 390, табл. П1)

Габаритные размеры:

L₁= 350 мм. Н= 243 мм.

L₂= 405 мм. D=208 мм (источник №1, стр. 391, табл. П2)