Основы проектирования и

Толщина (м) стенки плоского и слабовыпуклого днища:

S 0.45D_B
. (3.12)

Здесь
 1  _d_OTB

D_B – коэффициент ослабления днища отверстиями:

Толщина стенки выпуклого днища:


_S PR
2__ 0.5P
^{ c .} (3.13)

Радиус (м) кривизны днища:

R D²
^4H
_{ .} (3.14)

B B B

Здесь R_B=D_B для эллиптических днищ с H_B=0,25D_B; R_B=0,5D_B; для полусферических днищ с Н_В=0,5D_B.

3. Расчет толщины тепловой изоляции

Количество тепла, передаваемое через изоляцию,

1
Q ^из _t
^sС‚
из.в ^{ t}из.вн
^{ ,} (3.15)

где
^из

• 
  коэффициент теплопроводности (Дж/м·с·град),
  

^tиз.в
^{и t}из,вн ^–

температура внутренней и внешней стенок изоляции соответственно.

Количество тепла, передаваемое от изоляции в окружающую среду,
^Q2 ^ос ^tиз,вн ^{ t}ос ^{ , (3.16)}

где
^ос

• 
  коэффициент теплоотдачи в окружающую среду,
  

^t OC

• 
  температура
  

окружающей среды. Ориентировочное значение
^ос
можно рассчитать по

формуле
α_ос 9,3  0,058t_из,вн
, Вт/м²·град.

Так как Q₁ = Q₂, то

_{s }^из ^tиз.в ^{ t}из.вн ^ _{. (3.17)}
^{из } ^{t  t} 
ос из.вн ос

Потери тепла в окружающую среду

Q F ^из _t
^sиз
из.в ^{ t}из.вн
^{ ,} (3.18)

где F – теплопроводящая поверхность принимается как среднее арифметическое внутренней и наружной поверхностей изоляции.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

В данных методических указаниях разработано 22 варианта заданий. Номер варианта выдает преподаватель. Контрольные работы должны содержать ответы на все вопросы задания, а также расчетную часть. Расчетные формулы и уравнения, используемые при выполнении задач, должны быть выражены в системе СИ, иметь расшифровку каждого параметра с указанием размерности и ссылку на литературные источники. В конце работы необходимо представить список использованной литературы.

Вариант 1

1. 
   Описать типы корпусов аппаратов высокого давления. Способы изготовления аппаратов высокого давления. Представить эскизы корпусов аппаратов высокого давления.
   
2. 
   Описать основные типы фланцевых соединений, дать их эскизы. Области применения фланцевых соединений. Материалы для уплотнения фланцевых соединений.
   
3. 
   Рассчитать толщину стенки обечайки, днища, крышки и теплоизоляции реактора конверсии СО с водяным паром. Аппарат работает под давлением 3,5 МПа при температуре 400С, Диаметр аппарата 3600 мм,
   

высота 4800 мм. Выполнить эскиз корпуса аппарата, предусмотреть штуцеры для подвода и отвода реагентов и порядок внутреннего обслуживания аппарата. Рассчитать потери тепла в окружающую среду, пробное давление и площадь опор, если масса всех устройств в аппарате 6 т.

4. 
   Рассчитать число оборотов, толщину лопастей, диаметр вала и мощность двигателя для лопастной мешалки (ширина лопастей 200 мм, количество лопастей 4). Диаметр аппарата 2200 мм. Аппарат предназначен для получения суспензии (_сусп=1,5 г/см³, _сусп=6,8 сПз, концентрация твердой фазы 25 мас.%). Плотность твердой фазы 3,6 г/см³, диаметр частиц 90 мкм, плотность жидкости 1 г/см³, вязкость жидкости 1 сПз. Аппарат работает при нормальных условиях. Длина вала 2100 мм, высота расположения мешалки 200 мм.
   

Вариант 2

1. 
   Описать основные типы растворителей и экстракторов. Дать их эскизы.
   
2. 
   Описать изоляционные и футеровочные материалы, применяемые в основной химической промышленности. Необходимость футеровки и изоляции химических аппаратов. Представить эскизы изоляционных и футеровочных покрытий защиты аппаратов от коррозии.
   
3. 
   Рассчитать толщину стенки обечайки, днища, крышки и теплоизоляции колонны синтеза аммиака. Аппарат работает под давлением 22 МПа при температуре 300 С, Диаметр аппарата 2100 мм, высота 35000 мм. Выполнить эскиз корпуса аппарата, предусмотреть штуцеры для подвода и отвода реагентов и порядок внутреннего обслуживания аппарата. Рассчитать потери тепла в окружающую среду, пробное давление и площадь опор, если масса всех устройств в аппарате 12 т.
   
4. 
   Рассчитать объем ковшей и мощность двигателя элеватора для транспортировки 30 т в час фосфоритной муки (_н=1,4 т/м³) на высоту 32 м. Шаг ковшей 1,0 м.
   
5. 
   Рассчитать толщину трубной решетки U-образного теплообменника по следующим данным: диаметр кожуха 1000 мм; трубы 252; шаг труб 30 мм; давление 1,8 МПа; температура 300 С; материал сталь 10.