Технологический процесс изготовления емкости

Задание

Разработать технологический процесс изготовления емкости (рис. 1) и подобрать оборудование. Исходные данные: Масса загружаемой в аппарат жидкости mж=6000 кг. Плотность загружаемой в аппарат жидкости ρc=980 кг/м3. Степень использования геометрической емкости аппарата 100%. Давление в аппарате 0,5 МПа. Рабочая температура среды tC=110°С. Прибавка на компенсацию коррозии с=1,2 мм; Материал корпуса аппарата – Сталь 12ХМ. Штуцера: условный диаметр Dу1=200 мм, Dу2=350 мм Изготовлению подлежит цилиндрическая емкость с плоской крышкой и полусферическим днищем. Аппарат изготавливается по принципам единичного производства из листовой стали. Патрубки Dу1, Dу2, изготавливаются из обрезков труб.

Таблица 1 - Параметры аппарата

Таблица 2 - Параметры штуцеров

[pic 1]

Рисунок 1 – Схема аппарата

Расчет оптимальных размеров емкости

По заданному внутреннему объему аппарата рассчитываем основные геометрические размеры корпуса:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Расчет толщины стенок элементов корпуса аппарата

− гладкой цилиндрической обечайки:

[pic 5]

[pic 6]

Допускаемое напряжение для стали 12ХМ [σ]=146,5 МПа. Расчетное давление  где  – гидростатическое давление среды. [pic 7][pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

где НА – полная высота аппарата, м

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

− полусферического днища:

[pic 14]

[pic 15]

Принимаем по ГОСТ 19903-90 для цилиндрической обечайки и сферического днища 5,0  мм.[pic 16]

− плоская крышка:

[pic 17]

[pic 18]

Коэффициент ослабления  определяют по формуле:[pic 19]

[pic 20]

Расчетный диаметр равен диаметру болтовой окружности Dр = Dб и коэффициент К:

[pic 21]

где kпр – коэффициент, зависящий от материала и конструкции прокладки. Для паронита толщиной более 1 мм kпр=2,5.

По диаметру аппарата подбираем фланец: Фланец 1–1700–0,6–100 ГОСТ 28759.2–90. Следовательно, Dp=Dб=1790 мм. Средний диаметр прокладки:

[pic 22]

где b – ширина прокладки, принимаем b=15 мм; DЗ=1748 мм.

Толщину плоского днища принимаем sП=60 мм;

− цилиндрических патрубков

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

Подбор стандартных элементов (фланцы, днища, крышки, штуцера)

Фланец 1–1700–0,6–100 ГОСТ 28759.2–90;

Штуцер 200–0,6–1–4–210 АТК 24.218.06-90;

Штуцер 350–0,6–1–4–320 АТК 24.218.06-90.

Разбивка конструкции на сборочные единицы

Выполняем разбивку емкости на сборочные единицы и детали, учитывая размеры поставляемого листового проката, возможность уменьшения сборочных и сварочных работ с целью уменьшения общей длительности изготовления.

Разбивка на узлы: