Конструктивная разработка аппарата для перемешивания жидкостей

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида аппарата с перемешивающим устройством А1 с техническими характеристиками и требованиями:
   • Емкость номинальная 2 м³
   • Коэффициент заполнения 0,7
   • Давление в аппарате 0,6 МПа
   • Поверхность теплообмена 5,4 м²
   • Температура среды в аппарате 90 ^оС
   • Скорость вращения мешалки 315 об/мин
   • Мотор-редуктор типа МР-1-315-26-160-Ф1В
   • Материал аппарата (основной) - сталь 10
   • Вращение вала мешалки должно быть легким, без заедания,

толчков и посторонних шумов

• Направление вращения вала мотор-редуктора по часовой

стрелке

• Подшипниковые узлы набить консистентной смазкой

ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-80

• Рубашку испытать на прочность и герметичность внутренним

гидравлическим давлением 0,45 МПа в течение 15 минут.

• Аппарат обкатать на воде в течение 6 часов, при этом

не допускается:

• подтекание жидкости через уплотнения фланцевых

                  соединений,

• нагрев подшипниковых узлов и торцового уплотнения вала мешалки более чем на 50С,
• подтекание смазки по валу мешалки.

2. Корпус аппарата, сборочный чертеж А1:
   • Лапы к листу следует приваривать электродами типа Э-10Х25Н13Г2 марки 03Л-6 ГОСТ 10052-75
   • Фланцы следует приваривать при монтаже
3. Опора в сборе А3
   • Основная сварка электродами типа Э-08Х20Н9Г2Б марки 03Л-7

ГОСТ 10052-75

4. Сборочный чертеж рубашки А3 с допусками по ГОСТ 14771-76-Т3- 6, ГОСТ 14771-76-С25
5. Мешалка А4 с допусками по ГОСТ 5264-80 Т3- 5, ГОСТ 5264-80 У7- 5:
   • Требование на перпендикулярность диска к ступице
6. Штуцер в сборе А4 с допусками по ГОСТ 5264-80-У4-73
7. Деталь бобышка А4 с указанием материалов и условиями:
   • Неуказанные предельные отклонения размеров: H14, h14, ±IT14/2
8. Вал А3, рабочий чертеж детали
9. Чертеж детали крышки А3
10. Обечайка А4 с допусками по ГОСТ 5264-80 С42
11. Рабочий чертеж детали ступица А4 с указанием материалов для изготовления
12. Деталь фланец А4 с указанием диаметров и материалов

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 36 листах, где выполнен литературный обзор процессов и существующих систем перемешивания и произведены технологические и механические расчеты.

• В литературном обзоре перечислены способы приведения масс в движение, виды консистенций перемешиваемых масс, обстоятельства, влияющие на процесс перемешивания. Выполнен анализ механического способа перемешивания, где рассмотрено:
• степень перемешивания
• интенсивность действия перемешивающего устройства
• эффективность перемешивания
• Выделены способы перемешивания жидких сред и описаны их принципы действия.
• Выбран процесс перемешивания с помощью механических мешалок капельных жидкостей, который заключается в создании мешалками в жидкости течения, вследствие которого достигается ее перемешивание.
• На основе проведенного анализа был выбран вертикальный цилиндрический аппарат с мешалкой, ось вращения которой совпадает с осью аппарата. Аппарат состоит из корпуса, привода, уплотнений, вала и мешалки. Корпус традиционной конструкции имеет вертикальную цилиндрическую обечайку, крышку, на которой устанавливается привод мешалки, и днище. При работе под атмосферным давлением аппараты снабжаются плоскими крышками и днищами. В этом случае на крышке размещаются патрубки, предназначенные для подвода и отвода веществ, для установки контрольно – измерительных приборов. Для теплорегуляции корпуса аппаратов снабжаются теплообменными гладкими рубашками, которые повторяют форму самого корпуса. Электродвигатель соединен с валом мешалки и служит приводом перемешивающего устройства. Посредством торцовых, сальниковых и манжетных уплотнений, а также гидрозатворов, осуществляется герметизация аппаратов. Мешалка предназначена для приведения жидкости в вынужденное движение.
• Обозначены исходные данные для проектирования вертикального аппарата с механическим перемешивающим устройством и встроенным теплообменником:

• Приведены технологические расчеты, в которых:
• Выполнен расчет оптимальных геометрических размеров аппарата, в котором определен диаметр аппарата 1,4 м и оптимальное значение высоты цилиндрической обечайки корпуса аппарата 0,9 м.
• Произведен расчет основных геометрических размеров мешалки, где установлены параметры:
  • Диаметр диска 0,3м
  • Дина лопасти 0,1 м
  • Внутренний диаметр расположения лопастей 0,2 м
  • Высота лопасти 0,08м

• Рассчитана мощность, потребляемая перемешивающим устройством:

                   На основании расчета был принят привод: одноступенчатый мотор-редуктор типа МР1-315-26-160 Ф1В с частотой вращения выходного вала 160 об/мин, с электродвигателем 4А160М8 мощностью 11 кВт, частотой вращения 750 об/мин

• Выполнен тепловой расчет теплообменника рубашки, в котором определены показатели:

• Приведены механические расчеты, в которых:
• Выполнен расчет корпуса аппарата на прочность, в котором рассчитаны значения:

В результате расчетов было принято окончательное допускаемое внутреннее давление для аппарата – 0,82 МПа. Допускаемое давление в рубашке аппарата – 0,495 МПа

• Выбрана подшипниковая стойка: тип 1 исполнение 3 для вала 65 мм, что соответствует габариту 02
• Рассчитан вал перемешивающего устройства, который включает в себя:
  • Расчет на виброустойчивость, где было установлено, что условие виброустойчивости выполняется, т.е. вал является жестким и работает в дорезонансной области частот
  • Расчет на жесткость, в котором условие жесткости выполняется при использовании торцового уплотнения
• Подобрано сальниковое уплотнение вала типа IIIБ-65 с подшипниковой опорой уплотняемого вала.
• Выбраны опоры аппарата и строповых устройств по грузоподъемности:
  • Опора 3-40000 ОСТ 26-665-79
  • Крюк 1-1-700 Вст3сп5 ГОСТ 13716-73

                   Были рассчитаны геометрические параметры аппарата, выполнены технологические расчёты, в которых была определена необходимая поверхность теплообмена для аппарата с рубашкой. Этой поверхности будет достаточно, чтобы подвести хладагент и охладить до требуемой температуры перемешиваемую среду. Так же был рассчитан вал на жёсткость и виброустойчивость, в результате чего было установлено, что условия жёсткости и виброустойчивости выполняются, следовательно, вал перемешивающего устройства будет надёжно работать. Данный спроектированный аппарат можно изготовить и применять в промышленности.

Спецификация –  6 листов

В программе: Компас 3D v