Аппарат с механическим перемешивающим устройством (стр. 3 из 6)

Реакция опоры А

Реакция опоры Б

Изгибающий момент в опасном по прочности сечении

Крутящий момент в опасном по прочности сечении

Момент сопротивления вала в опасном по прочности сечении

Эквивалентное напряжение в опасном по прочности сечении

Допускаемое напряжение

Где:

- Предел выносливости

- Коэффициент концентрации напряжений

n = 1,8 - Запас прочности

- Масштабный фактор. Выбираем по [4]

Условие прочности

Условие выполняется

2.1.4 Итог

Окончательно принимаем диаметр вала равный 65 мм

2.2 Расчет на прочность корпуса аппарата

Расчет производится по ГОСТ 14249-89 “Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность” [7]

2.2.1 Основные исходные данные для расчета

Плотность обрабатываемой среды

Плотность среды в рубашке

Давление в рубашке

Давление в аппарате

Рабочая температура

Внутренний диаметр аппарата

Диаметр сливного штуцера

Срок эксплуатации аппарата

Высота аппарата находящаяся под рубашкой

Рисунок 8 Расчетная схема цилиндрической части обечайки под действием внутреннего и наружного давления.

2.2.2 Гидростатическое давление в аппарат

g=9.8 – ускорение свободного падения

так как гидростатическое давление составляет больше 5 % от давления в аппарате, то расчётное давление в аппарате равно

2.2.3 Расчет на прочность цилиндрической обечайки

Расчет производится по ГОСТ 14249-89 “Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность”

2.2.3.1 толщина стенки цилиндрической обечайки

расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки нагруженной внутренним давлением

Где:

- допускаемое напряжение при расчётной температуре

- коэффициент прочности продольного шва цилиндрической или конической обечаек

Прибавка на коррозию

Где:

- скорость коррозии

Минусовой допуск на листовой прокат

Технологическая добавка для цилиндрической обечайки равна нулю т.к. обечайка изготавливается методом вальцовки.

с₃=0

Суммарная прибавка к расчетной толщине цилиндрической обечайки

Условие применяемости формулы

Условие выполняется

Расчетная толщина стенки при действии наружного давления

Где:

=0,7 – Коэффициент. Определяется по монограмме [7]

Условие применяемости формулы

Условие выполняется

Из двух значений выбираем наибольшее

Из стандартного ряда выбираем ближайшее большее

2.2.3.2 Допускаемое внутреннее избыточное давление

Условие выполняется

2.2.3.3 Допускаемое наружное давление

Допускаемое наружное давление из условия прочности

Допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости

Где:

=2,4 – коэффициент запаса прочности

- высота аппарата находящаяся под рубашкой

Допускаемое наружное давление с учетом обоих условий

2.2.3.4 Допускаемое осевое сжимающее усилие

Осевая сила, вызванная наружным давлением:

Где:

- Вес среды в аппарате

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности, Н:

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости