Курсовая работа: Аппарат вертикальный с механическим перемешивающим устройством
Допускаемое напряжение при температуре 20°С [σ] 20 =168 МПа, модуль упругости Е20 =2·105 МПа, при температуре 100°С значения этих характеристик следующие: [σ] 100 =156 МПа =156 Н/мм2 , Е100 =2·105 МПа.
Для материала рубашки (сталь 20К) допускаемое напряжение и модуль упругости также находим линейным интерполированием аналогично рассмотренному:
при 20°С [σ] 20 =147 МПа, Е20 =1,99·105 МПа,
при 100°С [σ] 100 =142 МПа, Е100 =1,91·105 МПа.
Значит принимаем, при t= 20°С:
[σ] 20 =168 МПа (1)
Е20 =2,00·105 МПа (2)
2. Расчет основных элементов аппарата
2.1 Определение расчетных параметров аппарата
2.1.1 Высота корпуса аппарата
Высоту корпуса аппарата находим, используя рис.1:
h1 = H- ( Hэ +100), (3)
где Нэ =0,25· D - высота эллиптической части крышки,
100 мм - размер, который примерно учитывает высоту цилиндрической отбортовки крышки и толщину фланца крышки.
Получаем:
h1 =950- (200+100) = 950 - 300 = 650 мм.
2.1.2 Высота жидкости в аппарате
Обычно принимают высоту жидкости в аппарате меньше высоты корпуса аппарата на 50-100 мм, получаем:
hж = h1 - (50…100) = 650- (50…100) =600…500 м. (4)
Для расчетов принимаем hж =600мм=0,6 м.
2.1.3 Расчетное внутреннее давление в аппарате
Расчетное внутреннее давление в аппарате складывается из заданного внутреннего давления и гидростатического давления среды:
РР =Р+РГ , ( 5)
где РГ - гидростатическое давление среды.
Очевидно:
РГ = ρ·g· hж =1020·9,81·0,6=6003,72 Па≈0,006 МПа, (6)
здесь g =9,81 м/с2 - ускорение свободного падения,
ρ =1020 кг/м3 - плотность среды (см. таблицу Б1 приложения Б).
Оцениваем величину гидростатического давления по сравнению с давлением в аппарате
ΔР%= (РГ /р) ·100= (0,006/1,0) ·100=0,6% (7)
Если ΔР% ≤ 5%, то гидростатическое давление не учитывают (если ΔР% > 5%, то расчетное давление равно РР = Р )
В нашем случае расчетное давление равно
РР = Р = 1,0 МПа.
2.2 Расчет обечайки корпуса
В процессе работы аппарата обечайка испытывает следующие деформации: