Проектирование реактора с мешалкой

1.

Проектирование
реактора с
мешалкой

2.

Что нужно, для того чтобы
спроектировать реактор?
Ну, тип реактора и
внутренний
диаметр мы
выбрали…
А дальше то что?
2

3.

Что нужно, для того чтобы
спроектировать реактор?
3D модель
Расчеты:
➜
➜
➜
➜
➜
Расчет геометрических
размеров аппарата;
Расчет толщины стенок
корпуса;
Расчет толщины стенок
рубашки;
Определение
допускаемых давлений;
Расчет фланцевого
соединения
➜
➜
«Эскизное»
представление;
Уточнение размеров
после расчетов
3

4.

4
Выбираем материал
➜ Открываем ГОСТ 14249-89 и находим
ПРИЛОЖЕНИЕ 1;
➜ Смотрим в таблицах 5-7 данного ГОСТа, по
каким маркам стали есть информация;
➜ Ищем информацию по интересующей группе
сталей (например, теплоустойчивые и
хромистые), понимаем, какая марка подходит
нам больше;
➜ Готово! Материал выбран и все данные по
нему для расчета есть!

5.

5
Начинаем считать!
➜ Определяем допустимое напряжение:
Тип сварочного
соединения выбирается
на ваше усмотрение

6.

6
Продолжаем считать…
Для того, чтобы мы могли рассчитать на прочность
все элементы нашего корпуса, нужно выяснить, при каком
расчетном давлении мы будем это делать.
Реакционная смесь обычно занимает ¾ от общей
высоты реактора (H).
Расчетное давление (Рап), для элементов, которые
будут находиться выше уровня жидкости (напр. крышка,
фланец) принимают равным избыточному давлению (Ри),
данному по заданию. Если давление ниже 1атм, принимаем
его = 1атм в данном расчете.
Рап=Ри

7.

7
Продолжаем считать…
Теперь нужно понять, при каком давлении
рассчитывать остальные части корпуса (ниже уровня
жидкости).
Для этого рассчитаем гидростатическое давление
столба жидкости по формуле:
Рг =ρgHж
Если у вас 2 жидких компонента, то в расчете
используйте наибольшую плотность из двух.
Теперь сравним величину Pг и Pап
Если Pг не превышает на 5% Pап, то Рап=Ри
Если Pг превышает на 5% Pап, то Рап= Ри +ρgHж

8.

8
Ура, геометрические размеры!
Эллиптическое Обечайка:
днище:
Но = ((V-Vк-Vд)4)/πD2
V-номинальный объем реактора, Vк – объем крышки, Vд – объем днища
Нэ = 0,25D
Если и крышка и днище эллиптические:
Коническое
днище:
Если крышка эллиптическая, а дно
Нк = D/(2tgα)
коническое:

9.

9
Ура, геометрические размеры!
Рубашка:
Диаметр рубашки (Dр) определяется исходя из следующих
данных:

10.

10
Продолжаем считать…
До этого мы посчитали внутреннее давление
аппарата, теперь нужно рассчитать наружное
Для элементов без рубашки: принимаем Pнар = Ратм
Для элементов с рубашкой: Pнар = Ратм +Рруб
Давление в рубашке, это по сути давление теплоносителя, (в
нашем случае это жидкость) который там находится.
Рубашка начинается на 150мм ниже фланца/сварного шва, т.е.
ее высота Нр= Ндн+ Но-150мм (из отраслевого стандарта)
Примем, что в качестве теплоносителя используется вода и
посчитаем давление в рубашке (если темп. по заданию выше 100 град.,
то теплоноситель-силиконовое масло):
Pруб=ρg2Hруб
(пояснение: 2Н, т.к. рубашка с двух сторон и как бы 2 столба
жидкости)

11.

Веселье начинается!
Расчет толщины стенок
аппарата

12.

12
Расчет толщины стенок обечайки:
В расчете необходимо учесть как внутреннее
давление в аппарате, так и наружное. Поэтому
рассчитаем толщину стенки при обоих давлениях и из
полученных значений примем наибольшее. При
внутреннем: