close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Методические указания по прикладной механике (аппарат с мешалкой)

код для вставки
Подробный расчет типового аппарата с мешалкой
А. Н. ЛУЦКО, М. Д. ТЕЛЕПНЕВ, Н. А. МАРЦУЛЕВИЧ,
В. М. БАРАНОВСКИЙ, В. А. ЯКОВЕНКО, В. З. БОРИСОВ
ПРИКЛАДНАЯ
МЕХАНИКА
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2013
УДК 539.3
П 75
Луцко, А. Н. Прикладная механика: учебное пособие / А. Н. Луцко, М. Д. Телепнев, Н. А. Марцулевич [и др] ; под общ. ред. Н. А.
Марцулевича – Изд. 5-е, исп. – СПб. : СПбГТИ(ТУ), 2013. – 273 с.
В пособии изложены основы проектирования химических аппаратов на примере аппаратов с механическим перемешивающим устройством; приведены методики
расчета основных типовых элементов аппаратов этого типа по основным критериям
работоспособности. Пособие обобщает большой справочный материал, учитывающий последние изменения в стандартах. Пособие предназначено для студентов, которые обучаются по образовательным программам бакалавров и специалистов
направлений и специальностей, входящих в УГСН: 150000, 240000, 280000, при выполнении ими курсовых проектов по учебным дисциплинам «Механика», «Прикладная механика», «Механика материалов и основы конструирования» и «Техническая
механика».
Учебное пособие соответствует требованиям государственных образовательных стандартов и формирует у студентов следующие профессиональные компетенции: способность использовать методы расчѐтов элементов технологического оборудования по критериям работоспособности; умение применять основные типы современных материалов для решения производственных задач; владеть навыками выбора
материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований технологичности, экономичности, надежности и долговечности; владение основами проектирования, навыками расчета и конструирования деталей.
Сведения по проектированию и расчетные методики могут использоваться
студентами при выполнении выпускных квалификационных работ, а справочный
материал пособия представляет интерес для инженеров-технологов и конструкторов.
Рис. 24, табл. 23, библиогр. 31 назв.
Рецензенты: 1 СПбБГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова. О.Г. Агошков,
д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой стрелково-пушечного,
артиллерийского и ракетного оружия
2 О.М. Флисюк, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой процессы
и аппараты СПбГТИ(ТУ)
Пособию присвоен гриф «Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химико-технологическим
направлениям подготовки дипломированных специалистов»
Утверждено на заседании учебно-методической комиссии
механического факультета СПбГТИ(ТУ) 12.04.2012 г.
Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ)
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1 Первая стадия проектирования. Техническое задание . . . . . . 13
1.1 Общие сведения об аппаратах с мешалками . . . . . . . . 13
1.2 Составление технического задания. . . . . . . . . . . . . . . .16
2 Вторая стадия проектирования. Эскизный проект . . . . . . . . .19
2.1 Выбор конструкционных материалов . . . . . . . . . . . . . .19
2.2 Расчетная температура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3 Выбор допускаемых напряжений
конструкционного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.4 Определение рабочего, расчетного, пробного и
условного давлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.5 Выбор и определение параметров комплектующих
элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.6 Эскиз компоновки аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.7 Оценка надежности выбранного варианта
компоновки аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3 Третья стадия проектирования. Технический проект . . . . . . 37
3.1 Расчѐт элементов корпуса аппарата . . . . . . . . . . . . . . .37
3.1.1 Определение коэффициентов прочности
сварных швов и прибавки для компенсации
коррозии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1.2 Определение расчетной толщины стенок
оболочек из условия прочности . . . . . . . . . . . . 38
3.1.3 Определение расчетной толщины стенок
оболочек из условия устойчивости . . . . . . . . . . . 39
3.1.4 Определение исполнительной толщины
стенок оболочек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.1.5 Определение допускаемых давлений . . . . . . . . 45
3.1.6 Расчет укрепления отверстий . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.1.7 Расчет фланцевых соединений
корпуса и люка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.1.8 Расчет монтажных цапф корпуса и
опор аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.2 Элементы механического перемешивающего
устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.1 Расчет вала мешалки на прочность и
виброустойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3
3.2.2 Расчет подшипников вала мешалки. . . . . . . . . . . 77
3.2.3 Расчет мешалок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.2.4 Расчет шпоночного соединения ступицы
мешалки с валом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.2.5 Расчет муфт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.2.6 Расчет сальникового уплотнения . . . . . . . . . . . . 93
3.3 Оформление технической документации . . . . . . . . . . . 95
3.3.1 Пояснительная записка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3.2 Чертеж общего вида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4 Четвертая стадия проектирования. Рабочая
конструкторская документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
ЛИТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Приложение А Исходные данные для проектирования . . . . . 113
Приложение Б Материалы, применяемые при
изготовлении аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Приложение В Типы, параметры и размеры корпусов . . . . . . 138
Приложение Г Фланцевые соединения корпусов . . . . . . . . . . 177
Приложение Д Типы и размеры опор аппарата . . . . . . . . . . . . 189
Приложение Е Типы, параметры и размеры мешалок . . . . . . .195
Приложение Ж Типы, параметры и размеры
элементов приводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Приложение И Уточненный расчет нагрузок на
подшипники вала мешалки. . . . . . . . . . . . . . . 249
Приложение К Взаимозаменяемость в машиностроении.
Краткие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254
Приложение Л Обозначение резьбовых крепежных
изделий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264
Приложение М Образец оформления титульного листа
пояснительной записки курсового проекта . .271
Приложение Н Образец оформления чертежа общего вида
аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
За последние годы в химической промышленности наблюдается тенденция
на постоянное совершенствование и усложнение технологического оборудования. Разработка нового и модернизация существующего оборудования, увеличение производительности аппаратуры и расширение номенклатуры перерабатываемых веществ сопровождаются повышением мощностей аппаратов и машин, ростом их функциональных возможностей и конструктивного многообразия, внедрением средств контроля и автоматизации. Значительно возросли интенсивность химико-технологических процессов и требования к чистоте продуктов. Указанные факторы в совокупности создают качественно новые условия
функционирования объектов химической промышленности, в которых ведущая
роль принадлежит инженеру-технологу.
Профессиональная деятельность инженера-технолога на современном химическом предприятии включает три круга вопросов: безопасную эксплуатацию
химического оборудования, совершенствование технологических процессов на
действующих установках и участие в разработке нового оборудования. Все перечисленные сферы деятельности предполагают широкое применение методов
типовых расчетов оборудования как проверочного, так и проектного характера.
Поэтому прочные знания в этой области во многом определяют квалификационный уровень будущего специалиста.
Курсовой проект по «Прикладной механике» – первый серьезный шаг на
пути освоения студентами методов и приемов реального промышленного проектирования. Он также является первым среди других курсовых проектов по
важнейшим разделам химико-технологического образования. Именно поэтому
на кафедре теоретических основ химического машиностроения (ТОХМ), где
студенты изучают «Прикладную механику», курсовому проектированию придается особое значение. Очень хотелось бы, чтобы и студенты настроились соответствующим образом, начиная работу над проектом. При этом им следует учитывать, что курсовое проектирование, являясь наиболее эффективной формой
самостоятельной работы в учебном процессе, позволяет будущему технологу
получить ясное представление как о собственных задачах при разработке, создании и эксплуатации технологического оборудования, так и об особенностях
работы технолога как технического руководителя на производстве.
Тематика курсового проекта – аппараты с мешалками – выбрана не случайно. Аппараты с механическими перемешивающими устройствами являются
самыми распространенными в химической и смежных отраслях промышленности. Они могут служить основой аппаратурного оформления для большого числа разнообразных химико-технологических процессов (например, перемешивания, растворения, экстракции, флотации и т. д.). С методической точки зрения
такие аппараты также очень удобны, поскольку включают многие элементы
(корпус, фланцы, люк, штуцеры, опоры, ротор и его привод, муфты, уплотнения), широко применяемые в машинах и аппаратах других типов. Поэтому методы расчета этих элементов, рассмотренные в настоящем учебном пособии,
имеют достаточно общий характер.
5
Учебное пособие подготовлено на основе методических указаний «Аппараты с мешалками» (Составители: Афонин О.Д., Барановский В.М., Бушнев
В.Г., под редакцией д.т.н. профессора А.И. Мильченко – ЛТИ им. Ленсовета,
1983 – 1984 г.). Однако настоящее издание полностью переработано и содержит
ряд принципиальных изменений. Так, при сохранении объема и основного содержания проекта его организация по своей форме приближается к форме реального промышленного проектирования со всеми этапами, предусмотренными
Государственным Стандартом. Кроме того, все методики типовых расчетов по
основным критериям работоспособности скорректированы с учетом современной научно-технической литературы и последних изменений в стандартах. Алгоритмы расчетов адаптированы к уровню студенческой работы с четким изложением физических основ приложенных к объекту нагрузок. В приложении
приведены все необходимые для выполнения проекта сведения справочного
характера по конструкциям и размерам элементов аппаратов с мешалками, а
также данные, касающиеся свойств конструкционных материалов.
Своим выходом в свет учебное пособие обязано не только авторам, проделавшим огромную работу, но и всему коллективу преподавателей кафедры
ТОХМ. Особую признательность следует адресовать проф. Мильченко А.И. за
ценные замечания и советы. Можно быть уверенным, что настоящее учебное
пособие послужит основой для профессионального овладения студентами методами решения реальных инженерных задач по профилю предстоящей практической деятельности.
2001 г.
Н.А. Марцулевич
Годы, прошедшие со времени выхода в свет первого издания настоящего
учебного пособия, показали его исключительную полезность при выполнении
студентами технологических специальностей курсового проекта по механическим дисциплинам. Более того, материал пособия оказался затребованным со
стороны студентов-дипломников, а также специалистов, работающих в промышленности. В связи с этим авторы решили расширить пособие, включив в
него новые разделы, касающийся оценки надежности аппарата на стадии его
проектирования, расчета вала на прочность и усталость, а также оценки ресурса
подшипников вала мешалки. Полностью переработано приложение, относящееся к приводам и его элементам, расширена информация о фланцевых соединениях, устранены неточности в вариантах исходных данных на проектирование,
уточнены методики расчета некоторых параметров и учтены замечания и пожелания преподавателей и студентов в процессе практической работы с пособием.
В целом качество методического материала заметно улучшилось, что, без
сомнения, скажется и на качестве курсового проектирования. Данное издание
является четвертой дополненной и исправленной редакцией.
2012 г.
Н.А. Марцулевич
6
150-летию кафедры
прикладной механики
Петербургского технологического
института посвящается
«Все прожекты зело исправны быть
должны, дабы казну зряшно не разорять и Отечеству ущерба не чинить.
Кто прожекты станет абы как ляпать, того чина лишу и кнутом драть
велю»
Петр I
ВВЕДЕНИЕ
Общие сведения о проектировании технологического
оборудования
Современное технологическое оборудование включает в себя
разнообразные технические устройства: машины, аппараты и приборы.
Машина это устройство, совершающее механические движения с целью
выполнения полезной работы за счет преобразования энергии. Кинематической основой любой машины является механизм, т.е. устройство в
виде системы тел, преобразующее движение одних тел в целесообразное движение других тел. Под термином аппарат в химической промышленности понимают устройство, в котором технологический процесс осуществляется за счет физико-химических превращений. Некоторые технологические процессы протекают при повышенных давлениях
и температурах обрабатываемых сред, которые могут быть агрессивными, токсичными, взрывоопасными, пожароопасными, включать в
себя дорогостоящие компоненты. Такие характеристики технологических процессов требуют повышенной безопасности и надежности оборудования.
Аппараты обычно оснащаются различными теплообменными
устройствами, машинами, механизмами, а также приборами и устройствами, выполняющими функции контроля, измерения, регулирования и
управления. Конструкционные материалы, используемые для изготовления элементов оборудования, должны обеспечивать прочность, коррозионную стойкость и термостойкость в условиях эксплуатации.
Проектирование – это разработка общей конструкции изделия.
Конструирование – это определение формы и размеров всех элементов общей конструкции изделия.
Проект – комплекс текстовых и графических документов, полученных в результате проектирования и конструирования, и предназначенных для изготовления, контроля и эксплуатации изделия.
При проектировании технологического оборудования необходимо обеспечить его высокое качество, т.е. совокупность свойств, обусловливающих функционирование оборудования в соответствии с его
назначением. Качество характеризуется: технологической эффективностью, экономичностью, надежностью, удобством, простотой в обслужи7
вании и эксплуатации, и другими свойствами. Технологическая эффективность устройства определяется эффективностью осуществляемого
технологического процесса. Экономичность определяется общими затратами средств на проектирование, изготовление, монтаж, эксплуатацию и утилизацию оборудования после истечения его срока службы.
Надежность – это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение заданного срока службы (в химической промышленности обычно
10 – 15 лет).
При проектировании необходимо соблюдать последовательность
проведения проектных работ и правила оформления технической документации (пояснительной записки, чертежей).
Нормативно-техническая документация
для аппаратуры, работающей под давлением
Особое внимание при проектировании, изготовлении и эксплуатации уделяется аппаратам, работающим под давлением к которым, в
частности, относятся аппараты с мешалками. На всех стадиях создания
и эксплуатации эти аппараты должны удовлетворять таким документам
как «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (Правила Ростехнадзора России) [4], обязательные для всех предприятий и организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих сосуды, работающие под давлением; государственные стандарты (ГОСТ), имеющие силу закона; и другая нормативно-техническая документация, распространяемая на данную отрасль
или завод (отраслевой стандарт – ОСТ, альбом типовых конструкций –
АТК; технические условия – ТУ; руководящий документ – РД; методические указания – МУ; стандарт предприятия – СТП и прочее).
Правила Ростехнадзора (Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору) определяют требования к
устройству, изготовлению, монтажу, ремонту, испытаниям и эксплуатации сосудов, работающих под давлением. За нарушения правил Ростехнадзора предусматривается личная ответственность должностных
лиц и инженерно-технических работников.
Правила Ростехнадзора распространяются на сосуды, работающие под избыточным давлением свыше 0,07 МПа без учета гидростатического давления среды. Такие сосуды подлежат обязательной регистрации в органах Ростехнадзора. Сосуды, устанавливаемые на открытых площадках или в отдельных зданиях, маркируются и оснащаются трубопроводной арматурой (вентили, краны, задвижки, запорные и предохранительные клапаны, и т.п.), приборами для измерения
давления, температуры, уровня жидкости.
Последовательность проектирования
Качество создаваемого оборудования закладывается на стадии
проектирования. Последовательность проектирования должна исклю8
чить возможные ошибки и обеспечить разработку наиболее оптимального варианта конструкции. Правила проектирования и оформления
конструкторской документации стандартизованы. Согласно ГОСТ
2.103-68 установлены следующие этапы проектирования нового оборудования: техническое задание, техническое предложение (выполняется
при проектировании оборудования из нестандартных элементов), эскизный проект, технический проект, рабочая конструкторская документация.
Инженер химик-технолог участвует в проектировании современного технологического оборудования в качестве заказчика, который
формулирует задание на проектирование. Задание на проектирование
базируется на параметрах технологического процесса для соответствующего химического производства. Технологические расчеты выполняются на основе методик таких учебных дисциплин, как общая химическая технология, процессы и аппараты и др. С заказчиком обсуждаются и согласовываются все принципиальные решения на всех этапах
работ. Кроме того, химик-технолог, работая в проектной организации
или на промышленном предприятии, в качестве исполнителя участвует
в разработке и изготовлении материалов, уплотнительных элементов,
покрытий, насадок, катализаторов и многих других изделий для создаваемого аппарата.
Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении, рабочих параметрах агрегата, свойствах рабочей среды, месте
монтажа (помещение или открытая площадка), эксплуатационных требованиях, сроках проектирования, количестве оборудования, изготовляемого по данному заданию.
Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73, [15]) предусматривает обоснование выбора и разработку одного или нескольких вариантов изделия,
и дает общее представление об устройстве и принципе действия агрегата, его параметрах, габаритах и стоимости.
Технический проект (ГОСТ 2.120-73, [15]) опирается на результаты эскизного проекта и более подробно охватывает расчет и конструирование большинства деталей и узлов. После технико-экономического анализа заказчиком окончательно утверждается оптимальный
вариант изделия.
Рабочая конструкторская документация (ГОСТ 2.109-73, [15]) заключительная стадия выполнения проекта, предусматривает разработку сборочных чертежей машины или аппарата, их сборочных единиц
и деталей; спецификации на материалы, стандартные и покупные изделия; чертежи на упаковку и транспортировку; технические условия на
изготовление, приемку, транспортировку, монтаж, испытания и т.д.
На заводе изготовителе проектно-конструкторская документация
изучается и используется для подготовки производства, т.е. для приобретения необходимых материалов, комплектующих, наладки заводского
оборудования, и для организации процесса изготовления спроектированного оборудования.
9
Цель и задачи курсового проектирования
при изучении прикладной механики
Выполнение проекта является заключительным этапом обучения
студентов по учебной дисциплине "Прикладная механика".
Цель курсового проектирования – развитие навыков практического применения знаний, полученных студентами в ходе изучения
цикла общеинженерных дисциплин.
С учетом характера будущей инженерной деятельности, в данном пособии темой курсового проекта предлагается "Проектирование
аппарата с мешалкой". Аппарат с мешалкой – один из наиболее распространенных видов химико-технологического оборудования. Он состоит из типовых элементов, встречающихся во многих аппаратах и
машинах различного назначения: корпус, привод, теплообменные устройства, фланцевые соединения, уплотнения валов и др. Методики расчетов, используемые при проектировании аппарата с мешалкой, типичны, т.е. являются общими для многих других видов оборудования.
При выполнении курсового проекта студенты решают следующие основные задачи:
а) освоение основ методики проектирования;
б) грамотное использование общероссийских и отраслевых нормативных документов (ГОСТы, ОСТы, правила Ростехнадзора и т.п.),
касающихся устройства, выбора рабочих параметров и правил эксплуатации оборудования предприятий химической промышленности;
в) выбор конструкционных, уплотнительных материалов, выбор
типовых элементов аппарата и оценка его надежности;
г) выполнение проектных и проверочных расчетов типовых элементов по главным критериям их работоспособности, позволяющих
выявить соответствие аппарата требованиям эксплуатации (при этом
особое внимание следует обращать на вскрытие резервов работоспособности стандартизованных элементов и повышение производительности
оборудования);
д) конструктивное оформление аппарата в соответствии с заданными технологическими параметрами процесса;
е) грамотные доклад и защиту принятых технических решений на
заседании комиссии по приему курсовых проектов.
Курсовой проект является самостоятельной работой студента, который несет полную ответственность за ее качество (правильность расчетов, оформление пояснительной записки и чертежей, четкий доклад
при защите проекта) и своевременность выполнения всех этапов работ.
Преподаватель – руководитель проекта направляет работу студента,
консультирует по неясным вопросам, определяет степень завершенности отдельных этапов проектирования. Этапы проектирования устанавливаются преподавателем в соответствии с кафедральным календарным
планом изучаемой учебной дисциплины. При систематическом несоблюдении установленного кафедрой графика работ студент самостоятельно выполняет этапы курсового проекта. В этом случае преподаватель лишь оценивает готовность проекта к защите.
10
Этапы курсового проектирования
Проект выполняется поэтапно. Этапы и содержание работы над
курсовым проектом в основном соответствуют этапам проектирования
реального оборудования. Из курсового проектирования исключен этап
составления технического предложения т.к. по заданию проектируется
оборудование, состоящее в основном из стандартных и типовых элементов.
Ниже приводится краткая информация о видах работ на каждом
этапе курсового проектирования.
1-й этап – оформление технического задания (ТЗ), которое служит исходным документом для разработки проекта. Техническое задание оформляется студентом на основании исходных данных, выданных
ему руководителем. Техническое задание, определяющее объем и сроки
работ, утверждается руководителем проекта. Пункты, отмеченные в ТЗ
звездочкой (*) изучаются студентом, часть из них выполняется по указанию преподавателя. В техническом задании на курсовое проектирование указываются: назначение, рабочие параметры аппарата (Приложение А), устанавливается срок службы аппарата; объем и сроки выполнения этапов проекта. Перед составлением технического задания следует
ознакомиться с общими сведениями об аппаратах с мешалками, усвоить
общие задачи и последовательность проектирования.
2-й этап – соответствует разработке эскизного проекта. На данном этапе выбирается материал корпуса аппарата, стандартные комплектующие элементы, выполняется эскизный вариант изделия – эскиз
компоновки. После согласования с руководителем эскиз используется
для выполнения последующих расчетов, составления расчетных схем и
разработки чертежа общего вида изделия.
3-й этап – соответствует разработке технического проекта. Является наиболее объемным этапом работы, который завершается
оформлением пояснительной записки и выполнением чертежа общего
вида изделия. В пояснительную записку включаются проектные и проверочные расчеты типовых элементов в соответствии с действующими
методиками. Все расчеты, в том числе и черновые, выполняются в системе СИ. Каждая формула должна быть записана в общем виде; после
знака равенства в формулу подставляются в системе СИ исходные величины (не допускаются сокращения и упрощения в численной записи
формулы); приводится результат вычислений с точностью до трех значащих цифр, указывается размерность.
По результатам проектных расчетов определяются геометрические размеры типовых элементов, а по проверочным расчетам определяется возможность использования комплектующих элементов в рабочих условиях. Чертежи выполняются в соответствии с требованиями
ЕСКД. Объемы расчетов и чертежей уточняются преподавателем.
11
4-й этап – соответствует разработке фрагментов рабочей конструкторской документации. В курсовом проекте предусматривается
выполнение сборочного чертежа какой-либо сборочной единицы (узла)
с соответствующей спецификацией и рабочих чертежей 1 – 2 деталей по
указанию преподавателя.
5-й этап – защита проекта.
Объем курсового проекта и правила его защиты
Итогом выполнения курсового проекта являются следующие документы:
1) пояснительная записка (единая для всех этапов проектирования) (ПЗ);
2) чертеж общего вида изделия (ВО);
3) сборочные чертежи (СБ) отдельных сборочных единиц;
4) рабочие чертежи деталей;
5) спецификации к сборочным чертежам.
Подписанные руководителем чертежи и пояснительная записка
предъявляются для защиты приемной комиссии кафедры. Защита проекта студентом заключается в кратком (до 5 минут) сообщении и ответах на вопросы членов комиссии и присутствующих на защите по представленным материалам.
Сообщение заранее готовится, оно состоит из трех частей: введения, основной части, заключения.
Во введении рассказывают о назначение аппарата и цели выполненного данного проекта. В основной части излагают суть решения задач на каждом этапе проектирования; рассказывают об устройстве,
принципе действия конкретного аппарата, выборе типовых элементов, о
результатах проектных и проверочных расчетов выполненных по критериям работоспособности. В заключении сообщения студент информирует о надежности и технических характеристиках спроектированного в соответствии с ТЗ аппарата, о его технологических резервах по давлению, температуре, мощности и другим параметрам.
При ответах на вопросы студент должен уметь пояснять суть всех
основных расчѐтных методик, включая методики тех разделов пособия,
по которым, согласно утверждѐнному техническому заданию, расчѐты
не проводились.
12
1 ПЕРВАЯ СТАДИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
В инженерной практике составлению технического задания предшествует сбор информации о назначении, устройстве и принципе действия,
области применения, условиях работы, основных параметрах и методиках
расчета аналогичных изделий. Особое внимание уделяют подбору и изучению соответствующей технической литературы, нормативной документации и анализу ранее выполненных проектов, с учетом опыта эксплуатации
оборудования. Ниже представлены краткие сведения о назначении и
устройстве аппаратов с мешалками.
1.1 Общие сведения об аппаратах с мешалками
Аппараты с мешалками широко используют в химической и многих других отраслях промышленности. В аппаратах этого типа проводятся многие гидромеханические и массообменные процессы в одно- и
многофазных средах (растворах, эмульсиях, суспензиях). В качестве
рабочей среды используются вещества с различными свойствами, в том
числе агрессивные, взрывоопасные, пожароопасные и токсичные. Процессы обычно проводятся при повышенных температурах, при избыточном давлении или вакууме. Перемешивание обеспечивает интенсификацию тепло - и массообменных процессов и часто является необходимым условием эффективного течения химических реакций [1, 3, 12].
Конструкция аппарата должна обеспечивать его надежную работу в
заданном технологическом режиме в течение заданного срока службы.
Химические аппараты подлежат периодическим проверкам и плановопредупредительным ремонтам.
Аппараты могут быть вертикальными и горизонтальными. На рисунке 1 изображено несколько конструкций вертикальных аппаратов.
Основными элементами аппарата являются корпус и механическое перемешивающее устройство. В общем случае оболочка корпуса состоит
из цилиндрической части, соединенной с днищем и крышкой, которые
имеют эллиптическую, коническую, полусферическую или плоскую
форму. Корпуса аппаратов стандартизованы (ГОСТ 9931-85). Типы и
основные параметры вертикальных аппаратов с мешалками объемом от
0,01 до 100 м3 регламентируются ГОСТ 20680-2002*. Установлен ряд
номинальных объемов и соответствующие значения высоты корпуса Н
и его внутреннего диаметра D.
Под корпусом аппарата понимают герметически закрытый сосуд,
находящийся под давлением, в котором осуществляется перемешивание. Корпусы вертикальных аппаратов, выполняемые по ГОСТ 9931-85,
могут быть двух типов: ВЭЭ (вертикальный, эллиптическое днище,
эллиптическая крышка) – рисунок 1 а, б, в; ВКЭ (вертикальный, коническое днище, эллиптическая крышка) – рисунок 1, г. Цилиндрическая
оболочка 1 корпуса называется обечайкой. Корпусы изготавливают двух
исполнений: цельносварные (рис. 1, б, в) или с отъемной крышкой 2
(рис. 1, а, г).
* Здесь и далее данные из нормативных документов приводятся выборочно в соответствии с тематикой курсовых проектов.
13
13
13
14
17
14
17
16
18
22
2
3
11
19
1
16
22
2
18
10
8
6
1
19
7
20
4
20
12
21
4
а)
б)
13
15
14
16
16
17
2
18
3
8
1
19
17
22
2
13
18
22
8
1
11
6
12
19
9
20
20
6
5
4
в)
г)
Рисунок 1 - Конструкции аппаратов
В последнем случае для крепления крышки используется фланцевое соединение 3, которое обеспечивает герметичность разъемного
соединения крышки с корпусом. Отъемная крышка позволяет проводить
монтажные и ремонтные работы внутри корпуса. В приводимых примерах днища корпусов приварные. Переход от цилиндрической части корпуса к коническому 5 или эллиптическому 4 днищу должен быть плавным, что обеспечивается при помощи специального элемента (участка
14
оболочки) – отбортовки. Отбортовка, состоящая из цилиндрического
участка и торового сегмента у конуса, уменьшает дополнительные
напряжения, возникающие в зоне сопряжения оболочек различной формы, и позволяет вынести из этой зоны сварной шов, прочность которого
обычно ниже, чем прочность оболочки в других зонах.
Для подачи или отвода тепла, а, следовательно, и для поддержания заданной температуры рабочей среды корпус аппарата оснащается
теплообменными устройствами – наружными в виде теплообменной
рубашки 6 (рис. 1, б, в, г), или внутренними в виде змеевика 7 (рис. 1, а).
В зависимости от особенностей процесса аппарат может оснащаться
сразу несколькими теплообменными устройствами. Для соблюдения
правил техники безопасности, и уменьшения потерь тепла корпус обогреваемых аппаратов может покрываться теплоизоляцией. Для устройства теплоизоляции на корпусе крепится стальная сетка, поверх которой
наносится асбоцементная обмазка определенной толщины (примерно
50 мм). Теплоизоляция может наноситься в несколько слоев.
Для загрузки исходных компонентов, отвода готовых продуктов,
подвода теплоносителя, ввода датчиков контрольно-измерительных
приборов используются штуцеры, расположенные на крышке, обечайке
и днище (на рис. 1 позиции штуцеров не обозначены). Простейший
штуцер состоит из патрубка (отрезка трубы) и фланца. Люк 8 (рис. 1, г)
в аппаратах с отъемной крышкой используется для осмотра мешалки и
других внутренних устройств. В аппаратах с приварной крышкой (рис.
1, б, в) люк-лаз 8 диаметром не менее 400 мм предназначен для проникновения человека внутрь корпуса с целью проведения монтажа мешалки
и ремонтных работ. В корпусе аппарата могут устанавливаться различные внутренние устройства, например, четыре отражательных перегородки 9 (рис. 1, г), которые предотвращают образование центральной
воронки в перемешиваемой среде и интенсифицируют процесс перемешивания; труба передавливания 10 (рис. 1, б), которая используется для
вывода продуктов через крышку аппарата за счет избыточного давления
в корпусе. Аппараты устанавливаются на фундамент при помощи опорлап 11 (рис. 1, а, б, в) или при помощи опор-стоек 12 (рис. 1, б). Применение того или иного вида опор диктуется высотой цеха (стандартная
высота помещения 6 м) или же особенностями размещения технологической аппаратуры на нескольких уровнях цеха.
Механические перемешивающие устройства (МПУ) всех аппаратов (рис. 1) представляют собой конструкции, состоящие из привода, и
вала с мешалкой. Большинство элементов механического перемешивающего устройства стандартизовано. Привод перемешивающего устройства аппаратов состоит из электродвигателя, механической передачи в
виде редуктора (зубчатой передачи) или ременной передачи, опорной
стойки привода и уплотнения вала. Электродвигатель 13 преобразует
электрическую энергию в механическую. Редуктор 14 (рис. 1, а, б, в)
или ременная передача 15 (рис. 1, г) передают вращательное движение
от вала электродвигателя с понижением скорости вращения и увеличением крутящего момента на выходном валу 16 привода. Стойка привода
17, объединяя части привода в единый агрегат, служит для крепления
элементов МПУ. Выходной вал редуктора или мотор-редуктора при
15
помощи муфты 18 продольно-разъемной (рис. 1, а) или фланцевой (рис.
1, б, в, г) соединяется с валом 19. На конце вала установлена мешалка
20: трехлопастная (рис. 1, а), лопастная (рис. 1, б), рамная (рис. 1, в),
турбинная открытая (рис. 1, г). Мешалка при вращении передает механическую энергию перемешиваемой среде. Мощность, затрачиваемая на
перемешивание (формула дана для сведения), Вт:
Nм = KN c n3 dм5,
где KN = f(Reц) – критерий мощности, который зависит от типа мешалки, соотношения размеров
мешалки и сосуда, типа внутренних
устройств; Reц = (c n dм2)/ – центробежный
критерий Рейнольдса;
c – плотность перемешиваемой среды кг/м3; n – частота вращения, об/c;
dм – диаметр мешалки, м;  – динамическая вязкость среды, Пас. Мощность перемешивания, приходящаяся на единицу объема – один из показателей интенсивности перемешивания.
Валы мешалок устанавливаются в стойках привода при помощи
подшипников качения (на рис. 1 не показаны). В некоторых случаях для
повышения виброустойчивости вала применяется концевой подшипник
скольжения 21 (рис. 1, а), на который опирается нижний конец вала.
Герметичность вращающегося вала обеспечивается уплотнением 22
(сальниковым или торцовым), которое крепится на крышке аппарата.
Тип уплотнения зависит от величины давления в аппарате и от свойств
рабочей среды.
Соответствие элементов и узлов аппарата критериям работоспособности, таким как прочность, устойчивость, коррозионная стойкость,
термостойкость, герметичность, виброустойчивость и др., обеспечивается при проектировании правильным выбором материала и конструкции типовых элементов, выполнением проектных, проверочных расчетов, конструированием (см. разделы 2 – 4).
1.2 Составление технического задания и календарного плана
На практике техническое задание на типовое и нестандартное
оборудование составляется инженером-технологом совместно с проектировщиком. Так как курсовой проект не содержит технологических
расчетов, то параметры корпуса, мешалки, технологического процесса,
и характеристики рабочей среды задаются в качестве исходных данных
для проектирования и определяются по варианту задания (Приложение
А). Срок службы аппарата принимается студентом по согласованию с
преподавателем. После ознакомления с исходными данными на проектирование они вносятся студентом в бланк технического задания.
При выполнении проекта вторым важным документом, организующим предстоящую работу, является календарный план. Календарный план составляется и утверждается совместно «Исполнителем» и
«Заказчиком». В календарном плане расписываются этапы работ, их
содержание и форма отчетности. В курсовом проекте эти два документа
объединены в рамках технического задания. Продолжительность этапов проектирования устанавливается преподавателем в соответствии с
календарным планом учебной дисциплины прикладная механика.
Форма бланка технического задания приведена ниже.
16
Техническое задание (ТЗ)
на курсовой проект по прикладной механике
Тема: проектирование аппарата с механическим перемешивающим
устройством.
Номер варианта: _____ /______
Цель проекта: разработка в соответствии с исходными данными эскизного, технического проектов и фрагментов рабочей конструкторской
документации на типовой аппарат с механическим перемешивающим
устройством, предназначенный для проведения процесса перемешивания в жидкофазной системе при заданных технологических параметрах
и свойствах рабочей среды, с обеспечением работоспособности в рабочих условиях в течение заданного срока службы.
Исходные данные для проектирования*
Наименование
Обозначение Величина Размерность
Параметры корпуса
Внутренний диаметр
D


мм
Номинальный объем
V
м3
Корпус с теплообменным устройством
Внутренние устройства




мм
Параметры мешалки
Тип мешалки
Диаметр мешалки
dм
n
Nм
Частота вращения
Мощность на перемешивание
об/мин
кВт
Технологические параметры
ри
ро
рруб
Hс
tc
Избыточное давление в корпусе**
Остаточное давление в корпусе**
Давление в рубашке
Уровень жидкости
Температура среды
МПа
МПа
МПа
м
С
Параметры среды

Основной компонент
c
Сc
Та
Плотность
Концентрация
Срок службы аппарата***
* По таблице А.1. ** По таблице А.2. *** Задается преподавателем
17

кг/м3
массовые 
лет
Календарный план выполнения проекта
Этапы проектирования.
Содержание этапов
1 Техническое задание
1.1 Ознакомление с назначением и устройством аппарата
1.2 Заполнение бланка технического задания
2 Эскизный проект
2.1 Определение расчетной температуры
2.2 Выбор конструкционных материалов
2.3 Определение допускаемых напряжений
2.4 Определение рабочего, расчетного, пробного и условного давлений
2.5 Выбор комплектующих элементов
2.6 Выполнение эскиза компоновки
2.7 Оценка надежности аппарата
3 Технический проект
3.1 Расчет элементов корпуса аппарата
3.1.1 Определение коэффициентов прочности сварных
швов и прибавки для компенсации коррозии
3.1.2 Определение расчетной толщины стенок оболочек
из условия прочности
3.1.3 Определение расчетной толщины стенок оболочек
из условия устойчивости
3.1.4 Определение исполнительной толщины стенок
оболочек
3.1.5 Определение допускаемых давлений
3.1.6 Укрепление отверстий *
3.1.7 Фланцевые соединения
3.1.8 Опоры и монтажные цапфы аппарата
3.2 Расчет элементов механического перемешивающего
устройства
3.2.1 Валы мешалок:
а) расчет на прочность
б) расчет на виброустойчивость
г) расчет на усталость *
3.2.2 Подшипники вала мешалки*
3.2.3 Мешалки*
3.2.4 Шпоночные соединения. Муфты
3.2.5 Уплотнения *
3.3 Оформление технической документации
4 Рабочая конструкторская документация
4.1 Конструирование сборочной единицы аппарата
4.2 Заполнение спецификации
4.3 Конструирование деталей
5 Защита проекта
5.1 Сдача выполненного проекта на проверку
5.2 Подготовка к защите проекта
* Выполняются по указанию преподавателя
Дата выдачи варианта
201
Руководитель
Студент
группы
18
Срок
выполнения
Отчетность
1-я
неделя
Заполненный
бланк ТЗ
3-я
неделя
Эскиз
компоновки
аппарата
9-я
неделя
Пояснительная
записка
12-я Чертеж общенеделя го вида аппарата
13-я
неделя
Чертеж узла
аппарата,
чертежи
деталей
15-я
неделя
Защита
проекта
г. Срок защиты
201
(ФИО)
(подпись)
(ФИО)
(подпись)
г.
2 ВТОРАЯ СТАДИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ
2.1 Расчетная температура
Механические характеристики материалов существенно изменяются в зависимости от температуры.
Расчетная температура стенки – температура, при которой определяются физико-механические характеристики, допускаемые напряжения и проводится расчет на прочность элементов сосуда. Расчетная
температура определяется на основании тепловых расчетов или результатов испытаний.
При положительных температурах за расчетную температуру
стенки элемента аппарата следует принимать наибольшее значение температуры стенки, а при отрицательных – необходимо принимать
tр = + 20 С.
На практике часто (в том числе и в курсовом проектировании) за
расчетную температуру принимают наибольшую температуру рабочей
среды, но не ниже 20 С.
Таким образом,
tp = tc ,
(1)
где tp – расчетная температура стенок корпуса аппарата, С; tc – температура среды, соприкасающейся со стенкой аппарата, С.
Для элементов аппарата, не имеющих контакта с рабочей средой
или теплоносителем, tp = 20 С.
2.2 Выбор конструкционных материалов
Экономичность изготовления и надежность в работе аппарата с
мешалкой в значительной мере зависят от правильного выбора материалов (краткие сведения о конструкционных материалах помещены в приложении Б). В курсовом проекте материалы подбираются для тех элементов, которые рассчитываются по главным критериям работоспособности. Подбор материалов производится по двум таблицам приложения:
во-первых, по таблице коррозионной стойкости Б.1 и, во-вторых, по
таблице применимости материалов, учитывающей технологию изготовления тех или иных элементов аппарата из стандартного проката Б.2.
Первоначально подбирается основной конструкционный материал, т.е. для корпуса, теплообменной рубашки (типовая теплообменная
рубашка изготавливается из стали Ст3сп5) или змеевика, опор корпуса,
вала, мешалки. Материалы для изготовления уплотнительных прокладок, болтов, шпилек и других элементов следует выбирать при выполнении соответствующего раздела. По марке материала определяют допускаемые напряжения [] (раздел 2.3).
19
В соответствии с условиями эксплуатации рассматриваемого
элемента аппарата устанавливаются следующие характеристики материала по коррозионной и тепловой стойкости:
а) скорость коррозии в рабочей среде П, мм/год (табл. Б.1);
б) предельные значения температуры по условиям морозостойкости и термостойкости tmin; tmax (табл. Б.6).
Основным конструкционным материалом корпусов аппаратов,
работающих под давлением в коррозионной среде и при высокой температуре являются стали, отличающиеся высокой прочностью, коррозионной стойкостью и термостойкостью.
При выборе марки стали следует учитывать, прежде всего, ее
коррозионную стойкость в рабочей среде. Рекомендуется применять
углеродистые или легированные стали со скоростью коррозии не более
0,1 мм/год, т.е. вполне стойкие (в табл. Б.1 они обозначены буквой В).
Для экономии дефицитных и дорогостоящих легированных сталей допустимо использование двухслойных сталей (углеродистая сталь с защитным слоем из легированной стали). Возможно, также применение
углеродистых сталей марок Ст3, 20К и т.п. с защитным покрытием из
цветных металлов, пластмасс, эмали (если они обладают достаточной
тепловой и коррозионной стойкостью в контакте с заданной рабочей
средой аппарата).
Пластмассы и цветные металлы используют для изготовления
уплотнительных элементов, вкладышей подшипников скольжения. Дополнительные сведения по выбору материалов можно найти в литературе [1, 13, 14].
Поскольку одна часть элементов аппарата взаимодействует с рабочей средой (которая может быть агрессивной), а другая часть не взаимодействует – марки стали для этих групп элементов могут быть подобраны разными. Однако для исключения электрохимической коррозии в сварных швах следует избегать соединения элементов из разнородных материалов, находящихся в среде электролита. Поэтому, свариваемые друг с другом корпус и рубашку, включая опоры, изготавливают
из материала одной марки. Если таким материалом оказывается легированная сталь, то существенно возрастает стоимость аппарата.
Коррозия не возникает в сварных швах, соединяющих оболочку
корпуса из двухслойной стали (например, внутренний защитный (плакирующий) слой из легированной стали марок 12Х18Н10Т, или
10Х17Н13М2Т, или 06ХН28МДТ, а наружный из углеродистой стали
марок Ст3сп, 20К или 16ГС) с рубашкой из углеродистой стали. В этом
случае сварка идет по углеродистой стали, электролит не имеет контакта со сварным швом, соединяющим два разнородных материала, а расход легированной стали сокращается. Для уменьшения коррозионного
воздействия среды в нее, если это допустимо, могут добавляться ингибиторы (замедлители) коррозии. Контактную коррозию уменьшают,
подбором соответствующих материалов. Так, если оболочку из легированной стали соединить с рубашкой через промежуточный элемент рубашки, выполненный из той же стали, что и корпус, то контактная коррозия не будет угрожать корпусу аппарата.
20
Выбор материала должен быть обоснован. Марки материалов,
выбранные по таблицам Б.1 и Б.2, а также значения допускаемых
напряжений по таблице Б.3 при расчетной температуре [] и при температуре 20 С – []20 (см. раздел 2.3) следует занести в таблицу 1 (таблица заполняется по мере выполнении расчетов).
Примеры обозначения марок сталей:
углеродистая сталь – сталь Ст3сп;
легированная сталь – сталь 12Х18Н10Т;
двуслойная сталь – Ст3сп + 12Х18Н10Т;
двуслойная сталь с повышенной толщиной защитного слоя – (Ст3сп +
12Х18Н10Т)-к.
Таблица 1 – Основные материалы и допускаемые напряжения
элементов аппарата
Элементы аппарата
Марка
материала
Допускаемые
напряжения, МПа
*
[]
*20 []20
Есть контакт с рабочей средой
1. Корпус:
а) обечайка, днище, крышка;
б) фланцы корпуса, люка;
в) прокладка уплотнительная
–
–
–
–
–
–
–
–
2. Внутренние устройства
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
3. Мешалка
4. Вал
5. Крепежные изделия мешалки:
а) болт, гайка, шайба;
б) шпонка
Нет контакта с рабочей средой
6. Рубашка
7. Опоры аппарата, цапфы
8. Стойка привода
9. Крепежные изделия:
а) для фланцевых соединений;
б) для муфты вала (шпонка);
в) для уплотнения (шпилька)
Примечание – Прочерком отмечены допускаемые напряжения,
неиспользуемые в расчетах по данному пособию
21
2.3 Определение допускаемых напряжений
конструкционного материала
На основании ГОСТ Р 52857.1-2007 допускаемые напряжения
материала корпуса для рабочих и нормальных (20 С) условий определяются соответственно по формулам:
[] = 1 2 *,
(2а)
[]20 = 1 2 *20 ,
(2б)
где *, *20 – нормативное допускаемое напряжение соответственно
при расчетной температуре и при tp = 20 С для выбранного материла,
Па (табл. Б.3); 1 – поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки рассчитываемого элемента (1 = 1 для листового проката, 1 = 0,8
для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими методами); 2 – поправочный коэффициент, учитывающий степень опасности рабочей среды при расчете элементов корпуса под давлением (для взрывоопасных и пожароопасных сред 2 = 0,9, в остальных
случаях 2 = 1).
Так как для изготовления сварного корпуса аппарата, рубашки,
опор, мешалок и других элементов используются заготовки из листового проката, то 1 = 1. Поправочный коэффициент 2 следует выбрать
ориентировочно, исходя из знаний, полученных в курсах неорганической и органической химии.
Для двухслойных сталей допускаемые напряжения [] принимаются по основному слою для углеродистой стали Ст3, стали 20К или
стали 16ГС.
Допускаемые напряжения для материалов других элементов аппарата следует принять:
[] = *.
(2в)
Нормативные допускаемые напряжения основных конструкционных материалов при расчетной температуре * и при температуре 20 С
– *20 , а также допускаемые напряжения для расчетной температуры tp
– [] и для температуры 20 С – []20 по мере расчета следует определить по таблице Б.3 и формуле (2) и занести в таблицу 1 (см. раздел 2.1).
2.4 Определение рабочего, расчетного, пробного и
условного давлений
Рабочее, расчетное, пробное и условное давление относятся к параметрам, которые подлежат предварительному определению. Данные
параметры устанавливаются в соответствии с ПБ 03-576-03 (Правила
22
устройства и безопасной эксплуатацией сосудов, работающих под давлением) и ГОСТ Р 52857.1–2007.
Рабочее давление рраб – максимальное внутреннее избыточное
давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса
без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого
кратковременного повышения давления во время срабатывания предохранительного клапана или других предохранительных устройств. Таким образом, рабочее давление – это избыточное давление газа над слоем жидкости, которое указывается в ТЗ, т.е.:
рраб = ри .
(3)
Гидростатическое давление рг – максимальное давление столба
жидкости в аппарате, Па:
рг = с g Hс ,
(4)
где с – плотность рабочей среды кг/м3; g = 9,8 – ускорение свободного
падения, м/с2; Hс – уровень жидкости в аппарате, м.
Гидростатическое давление обычно существенно меньше рабочего. Относительную, в процентах, величину гидростатического давления
р рассчитывают по формуле:
р = (рг / рраб ) 100%.
(5)
Расчетное внутреннее давление рр.в – давление, на которое производится расчет элементов аппарата на прочность (рис. 2), Па. Если на
элемент корпуса действует гидростатическое давления большее или
равное 5% от рабочего, т.е. р  5% , то его учитывают в расчетном давлении (6а), в противном случае гидростатическое давление не учитывают:
рр.в = рраб + рг .
(6а)
В курсовом проектировании допускается максимальное расчетное давление, действующее на днище, распространять на все элементы корпуса аппарата, т.е. принимать единое значение рр.в.
При расчете на прочность стенок рубашки принимается:
рр.в = рруб,
(6б)
где рруб – рабочее давление теплоносителя (по исходным данным), Па.
Наружное давление является основной нагрузкой для тех элементов аппаратов, которые находятся под рубашкой или работают при
остаточном давлении, т.е. под вакуумом (рис. 3).
Расчетное наружное давление рр.н определяется по формулам:
23
sэл
Hэл
a)
рраб R
ра
б)
рраб + сgy
r
в)

ра
sц
D
ро
y
рруб
Hc
sк
a)
б)
а) эллиптическая крышка;
б) цилиндрическая обечайка;
в) коническое днище с тороидальным переходом.
а) аппарат без теплообменной
рубашки;
б) аппарат с теплообменной
рубашкой.
Рисунок 2 – Расчетные схемы
элементов корпуса, нагруженных
внутренним давлением газа и
жидкости
Рисунок 3 – Схема к определению расчетного наружного давления, действующего на элементы аппарата
а) для элементов корпуса, не находящихся под рубашкой (крышка аппарата, а также обечайка и днище, если отсутствует избыточное
давление в рубашке):
рр.н = ра – ро,
(7)
где ра = 105 – атмосферное давление, Па;
ро – остаточное давление в корпусе, Па;
б) для элементов корпуса, находящихся под рубашкой (обечайка
и днище, если имеется избыточное давление в рубашке):
рр.н = ра – ро + рруб.
(8)
Пробное давление рпр – максимальное избыточное давление, создаваемое при гидравлических (пневматических) испытаниях сосудов и
аппаратов с целью проверки их на прочность и герметичность. Проверку проводят в соответствии с требованиями Ростехнадзора на заводеизготовителе и на предприятии при периодическом освидетельствова24
нии, если скорость коррозии не более 0,1 мм/год, то один раз в 8 лет.
Наружный и внутренний осмотры таких аппаратов проводят один раз в
2 года. Гидравлические испытания безопаснее пневматических, которые
в случае разрушения оболочки сжатым воздухом приводят к взрыву.
При заполнении сосуда жидкостью воздух должен быть удален полностью. Испытания пробным давлением для каждой изолированной полости аппарата производят раздельно.
Для гидравлического испытания используется обычная вода при
температуре 5 – 40 C. Давление поднимается плавно и контролируется
по двум одинаковым манометрам. Продолжительность испытаний для
аппаратов с толщиной стенки до 50 мм составляет 10 минут. Через 10
минут давление постепенно уменьшают до расчетного и тщательно
осматривают все соединения и наружную поверхность стенок. Обстукивание сварных швов на корпусе во время испытаний не допускается.
Сосуд считается выдержавшим испытания, если давление в период испытаний не уменьшалось, а при осмотре не обнаружено разрывов,
видимых остаточных деформаций, трещин, течей, слезок, потения в
сварных соединениях и на основном металле, течей в разъемных соединениях. После осмотра давление снижают до атмосферного; для
предотвращения образования вакуума, способного смять корпус, на
крышке открывают люк или воздушный клапан и только после этого
полностью опорожняют аппарат. Значение пробного давления и результаты испытаний заносятся в паспорт сосуда.
Пробное давление для сосудов определяется отдельно для корпуса и рубашки по формуле:
рпр = 1,25 рр.в []20 / [].
(9)
Отношение []20 / [] принимается по тому из использованных
материалов элементов (корпуса, фланцев, крепежа, штуцеров и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим. Значение пробного давления вносится в техническую характеристику (чертеж общего вида)
аппарата.
Условное давление ру – это расчетное давление при температуре
20 С, которое используется при выборе и расчете на прочность стандартных элементов аппарата (узлов, деталей, арматуры). Условное давление определяют для элементов корпуса: фланцев, люка, штуцеров (в
курсовом проекте условное давление рассчитывается только для люка и
распространяется на остальные элементы), а также для элементов рубашки. Численное значение условного давления для люка, рассчитанное
по формуле (10), округляется до ближайшего большего стандартного
значения:
ру  рр.в []20 / [],
(10)
где ру – условное давление (МПа) выбирается из стандартного из ряда:
0,25; 0,3; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 и т.д.
25
Полученные значения давлений сводят в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчетное, пробное, условное давление в аппарате
Элементы
аппарата
Расчетное
внутренне
давление
рр.в , МПа
Расчетное
наружное
давление
рр.н , МПа
Пробное
давление
рпр ,
МПа
Условное
давление
ру ,
Мпа
Крышка

Корпус
Обечайка
Днище
Фланцы
Люк

Штуцеры
Рубашка
Обечайка
Днище

Штуцеры
2.5 Выбор и определение параметров
комплектующих элементов
Выделяются следующие основные составные элементы аппарата
с мешалкой:
1) корпус, включающий ряд элементов и устройств (обечайка,
днище, крышка, рубашка, змеевик, штуцеры, люки, труба передавливания, перегородки, опоры корпуса, цапфы, фланцевые соединения отъемной крышки корпуса и люка и т.д.);
2) привод механического перемешивающего устройства, состоящего из электродвигателя с механической передачей или моторредуктора;
3) вал мешалки;
4) мешалка;
5) муфта вала;
6) уплотнение вала.
26
Таблица 3 – Выбор типовых элементов аппарата
Типовой
элемент
Исходные параметры для
получения данных о типовом
элементе или для выбора
типоразмера элемента
Указатель расположения
данных в пособии
№№ рис.
№№ табл.
Элементы корпуса аппарата
Корпус аппарата и теплообменное
устройство
Фланцы,
штуцеры
корпуса
(рубашки)
Труба передавливания
Люк
Обозначение корпуса
Номинальный объем, V
Внутренний диаметр, D
В.1 – В.8
Внутренний диаметр, D
Условный проход, Dу
В.9 – В.11
В.11 – В.13
с. 157 – 160
с.158 – 167
В.12
В.11 – В.13
с. 161
с.158 – 167
В.13 – В.15
В.15, В.16
Условное давление, ру
Условный проход штуцера, Dу
Условный проход трубы, dу
Условное давление, ру
Условный проход, Dу или
внутренний диаметр, Dв
Цапфы
монтажные
Номинальный объем , V
Диаметр корпуса, D или
рубашки, D1
Фланцы
отъемной
крышки
Внутренний диаметр, D
Условное давление, P у
Рабочая среда
Опоры
аппарата
Тип опоры (лапа, стойка)
Внутренний диаметр корпуса,
D или рубашки, D1
27
В.1 – В.8
с. 140 – 155
с. 169 – 173
В.14
с. 168
Г.1 – Г.5
Г.1, Г.2
с. 178 – 186
Д.1, Д.2
Д.1 – Д.3
с. 190 – 194
Продолжение таблицы 3
Типовой
элемент
Исходные параметры для
получения данных о типовом
элементе или для выбора
типоразмера элемента
Указатель расположения
данных в пособии
№№ рис.
№№ табл.
Элементы механического перемешивающего устройства
Мешалка
Е.1 – Е.4
Обозначение типа
Диаметр, dм
с. 195 – 204
Привод
(тип и габарит)
Мощность, Nм
Частота, nм
Рабочее давление, рраб
Вал
Тип и габарит привода
Муфта
Тип привода
Диаметр вала, d
Уплотнение
Опоры
привода и
уплотнения
Е.1 – Е.4
Ж.1 – Ж.6
Ж.1 – Ж.18
с. 207 – 231
с. 209 – 228
Ж.7 – Ж.10
Ж.19 – Ж.21
с. 232 – 238
Ж.11 – Ж.13
Рабочая среда
Диаметр вала, d
Рабочее давление
Ж.22 – Ж.23
с. 239 – 243
Габарит и тип привода
Диаметр аппарата, D
Диаметр вала, d
Тип уплотнения
В.16
В.17, В18
с. 174 – 176
Каждый из перечисленных типовых элементов имеет несколько
конструктивных разновидностей. Многообразие типовых элементов
связано как с их функциональным назначением, так и с технологией их
изготовления, определяющей стоимость изделия. Для обозначения разновидностей типового элемента используются такие термины, как тип и
исполнение. Внутри каждого типа и исполнения типовые элементы отличаются друг от друга размерами и, как следствие, рабочими характеристиками. Тип и принятые размеры изделия в совокупности определяют его габарит, или, что то же, типоразмер.
28
Так как выбор типовых элементов аппарата является сложной задачей, то для уменьшения трудоемкости работы и исключения последующих ошибок желательно придерживаться последовательности указанной в таблице 3, записывая название, тип, исполнение или габарит
комплектующего элемента в соответствии с пояснениями к рисунку 4.
Следует иметь в виду, что после выполнения расчетов по проверке работоспособности типовых элементов (раздел 3) их типоразмеры, в некоторых случаях, могут быть уточнены.
При выборе опор аппарата (опорных лап) следует учитывать, что
при рабочей температуре выше 60 С для снижения энергетических потерь, а также по требованиям техники безопасности обязательно применение теплоизоляции корпуса.
Выбор привода аппарата производится поэтапно (Приложение
Ж). Номинальная мощность электродвигателя Nн выбранного привода
должна быть больше мощности Nд, затрачиваемой двигателем, как на
перемешивание Nм, так и на преодоление трения в элементах механизма. Мощность Nд, потребляемая двигателем при работе рассчитывается по формуле, указанной в приложении Ж.
2.6 Эскиз компоновки аппарата
В эскизном проекте необходимо изобразить общий вид аппарата,
дающий представление об его устройстве. Изображение аппарата выполняют с максимальными упрощениями в произвольном масштабе
(рис. 4) на чертежной бумаге или миллиметровке форматов А3 или А2.
Общий вид аппарата на эскизе компоновки включает изображение выбранного, в соответствии с его обозначением, корпуса аппарата, включающего теплообменные и внутренние устройства, а также привод аппарата, вал мешалки, мешалку, муфту и уплотнение вала.
На эскизе проставляют не все, а лишь основные конструктивные,
габаритные, присоединительные и установочные размеры. Данные для
простановки размеров большинства элементов приведены в соответствующих таблицах Приложения. Исключение составляет длина вала
мешалки, которая определяется по расчетной схеме (рис. 11, а) ориентировочно, исходя из размеров привода, корпуса и расстояний от лопасти мешалки до днища корпуса hм (для мешалок 01, 03, 07) или hм1 (для
мешалок 10) в соответствии с таблицей 4.
На эскизе (рис. 4) аппарат разбивается на составные части, от которых проводят линии-выноски, с указанием наименования и условного
обозначения технических характеристик этих частей по справочным
данным или стандартам, а также сведения о материале.
При записи условных обозначений типовых и стандартных частей аппарата следует проставлять значения параметров: линейные размеры в миллиметрах, давление в МПа.
29
Привод 21-2-65-11-160
Ввод-вывод 3-50-100-1,0Ф-260
ОСТ 26-01-1156-75
Стойка, чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-85
Муфта МФ 65-2-2, сталь 40 ГОСТ 1050-88
695
280
Уплотнение Т3-65-2,5 АТК 24.201.13-90
Вал мешалки 65-3910, сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
1690
480
Люк 2- 400-1,0 ОСТ 26-2003-83, сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
Устройство 2-400-1,0 ОСТ 26-2012-83, сталь 16ГС ГОСТ 5520-79
Прокладка 1-400-1,0 ГОСТ 28759.6-90, фторопласт-4 ГОСТ 10007- 80
Фланец 8-1800-1,0-150Ф ГОСТ 28759.2-90, сталь 20К ГОСТ 5520-79
 430
Прокладка 1-1800-1,0 ГОСТ 28759.6-90, фторопласт-4 ГОСТ 10007- 80
Фланец 7-1800-1,0-150Ф ГОСТ 28759.2-90, сталь 20К ГОСТ 5520-79
Цапфа 4-1-4-1000 ГОСТ 13716-73, сталь Ст3сп5 ГОСТ 380-2005
3430
520
 1800
2020
1,8 м
уровень жидкости
 65
1800
Змеевик (труба 76  4 ГОСТ 9941-81), сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
Мешалка 07-2-1000 АТК 24.201.17-90, сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
Корпус ВЭЭ-2-6,3-1800 ГОСТ 9931-85, сталь двухслойная
Ст3сп ГОСТ 380-2005 + 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
Опора-стойка 1-1-63 АТК 24.200.03-90, сталь Ст3сп ГОСТ 380-2005
Люк, отражательные перегородки и штуцеры змеевика изображены в
сечении условно, остальные штуцеры на крышке не показаны.
Температура рабочей среды – 120 °С. Среда – 10% раствор HNO3
Аппарат 00-6,3-0,9К-Т ГОСТ 20680-2002
 1260
1255
Труба передавливания (57  3,0)
сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72
Курсовой проект по ПМ
(вариант задания)
1000
400
2780
3020
30
4750
 165
590
Изм. Лист
№ Докум.
Разраб.
Николаев
Пров.
Андреев
Т. Контр.
 1610
 42
3 отв.
Н. Контр.
Утв.
Рисунок 4 – Эскиз компоновки аппарата
Подп. Дата
Аппарат с
ме шал кой .
Вид общий
Кафедра
Механики
Лит.
Лист
Масса Масштаб
Листов 1
СПбГТИ (ТУ)
Группа . . .
Для остальных параметров в структуре обозначений размерность
указана в скобках. Размерность после числа в обозначении не указывается.
Результаты выбора типовых элементов рекомендуется заносить в
таблицу 5.
Таблица 4 – Рекомендуемые расстояния hм, hм1
Корпус с
эллиптическим
днищем
Обозначение
мешалки
Тип мешалки
01
Трехлопастная
03
Турбинная открытая
07
Лопастная
hм = 0,4dм
10
Рамная
hм1 = 0,2dм
Корпус с
коническим
днищем
h м = dм
hм = 1,5dм
hм1 = 0,3dм
Таблица 5 – Типовые элементы аппарата и их условные обозначения
Типовой
элемент
Исходные параметры для
получения данных о типо- Условное обозначение типового
вом элементе или для выбоэлемента
ра типоразмера элемента
Заполняется в
Заполняется в соответствии
соответствии с
с табл. 3
табл. 3
Заполняется в соответствии с
рекомендациями
Условные обозначения аппарата и его частей представлены ниже.
Аппарат с механическим перемешивающим устройством: Аппарат, тип, исполнение - номинальный объем (м3) - рабочее давление в
корпусе, группа материала (У – углеродистая, К – коррозионностойкая
сталь или сплав, двухслойная сталь) - тип уплотнения (Т – торцовое,
С – сальниковое) ГОСТ 20680-2002.
Привод аппарата, состоящий из электродвигателя, механической
передачи и стойки: Привод, тип, исполнение - габарит - диаметр вала мощность двигателя (кВт) - частота вращения вала (об/мин).
Муфта упругая втулочно-пальцевая: Муфта МУВП, номинальный вращающий момент - диаметр цилиндрического конца вала под
полумуфту – исполнение, ГОСТ 21424-93.
Муфта или полумуфта фланцевая: Муфта МФ, номинальный
вращающий момент - диаметр цилиндрического или конического конца
вала под полумуфту - габарит - исполнение полумуфты, сталь, марка
стали, ГОСТ на материал.
Муфта продольно-разъемная: Муфта МПР, номинальный вращающий момент - диаметр вала, сталь, марка стали, ГОСТ на мате31
риал.
Уплотнение сальниковое: Сальник, тип - диаметр вала - предельное избыточное давление, ОСТ 26-01-1247-75.
Уплотнение торцовое двойное: Уплотнение Т3 - диаметр вала предельное избыточное давление, АТК 24.201.13-90.
Уплотнение торцовое двойное с подшипником: Уплотнение Т4 диаметр вала - предельное избыточное давление, АТК 24.201.13-90.
Корпус аппарата: Корпус, тип - исполнение - объем номинальный
- условный диаметр, ГОСТ 9931-85, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Люк загрузочный, с плоской крышкой и откидными болтами:
Люк, исполнение - условный диаметр - условное давление (добавить
букву Ф при установке фторопластовой или полиэтиленовой прокладки), ОСТ 26-2004-83, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Люк-лаз с внутренним диаметром Dв не менее 400 мм, со сферической крышкой: Люк, исполнение - условный диаметр - условное давление (добавить букву Ф при установке фторопластовой или полиэтиленовой прокладки), ОСТ 26-2003-83, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Устройство шарнирное для люка-лаза: Устройство, исполнение условный диметр - условное давление, ОСТ 26-2012-83.
Устройство подъемно-поворотное для люка-лаза: Устройство,
исполнение - условный диметр - условное давление, ОСТ 26-2013-83.
Фланец корпуса или люка-лаза плоский: Фланец, исполнение условный диаметр - условное давление (добавить букву Ф при установке фторопластовой или полиэтиленовой прокладки) - длина цилиндрической втулки, ГОСТ 28759.2-90, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Фланец корпуса приварной встык: Фланец, исполнение - условный диаметр - условное давление, ГОСТ 28759.3-90, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Фланец плоский приварной для штуцера или трубопровода:
Фланец, исполнение - условный проход - условное давление (добавить
букву Ф при установке фторопластовой прокладки), ГОСТ 12820-80,
сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Штуцер с плоским фланцем: Штуцер, условный проход - условное давление (добавить букву Ф при установке фторопластовой прокладки) - тип - исполнение, АТК 24.218.06-90, сталь, марка стали,
ГОСТ на материал.
Заглушка фланцевая для штуцера или трубопровода: Заглушка,
исполнение - условный проход - условное давление (добавить букву Ф
при установке фторопластовой прокладки), АТК 24.200.02-90, сталь,
марка стали, ГОСТ на материал.
Ввод-вывод трубы передавливания с плоскими фланцами: Вводвывод, тип - условный проход трубы (dу) - условный проход штуцера
(Dу) - условное давление (добавить букву Ф при установке фторопластовой прокладки) - длина патрубка (H3), ОСТ 26-01-1156-75.
Коническое отбортованное днище аппарата: Днище, угол при вер32
шине - условный диаметр - толщина стенки, ГОСТ 12619-78, сталь,
марка стали, ГОСТ на материал.
Эллиптическое отбортованное днище или крышка аппарата с высотой эллиптической части 0,25D: Днище, условный диаметр - толщина стенки, ГОСТ 6533-78, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Прокладка плоская из эластичного материала для фланцевого соединения штуцеров и люка загрузочного: Прокладка, исполнение условный диаметр - условное давление, ГОСТ 15180-86, материал,
марка материала, ГОСТ на материал.
Прокладка плоская из эластичного материала для фланцевого соединения аппарата и люка-лаза: Прокладка, исполнение - условный диаметр - условное давление, ГОСТ 28759.6-90, материал, марка материала, ГОСТ на материал.
Прокладка гофрированная в металлической оболочке (асбометаллическая) для фланцевого соединения аппарата: Прокладка - условный
диаметр - условное давление, ГОСТ 28759.7-90, материал, марка материала оболочки, ГОСТ на материал.
Подвесная лапа для аппарата: Опорная лапа, исполнение - допускаемая нагрузка (Н), ГОСТ 26296-84, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Накладной лист для опорной лапы: Накладной лист, исполнение
опорной лапы - допускаемая нагрузка (Н) – толщина листа, ГОСТ
26296-84, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Опорная стойка для аппарата: Опора-стойка, тип - исполнение допускаемая нагрузка (кН), АТК 24.200.03-90, сталь, марка стали,
ГОСТ на материал.
Устройство строповое для монтажа корпуса аппарата: Цапфа
тип - исполнение - грузоподъемность (т) - стандартный радиус кривизны поверхности, ГОСТ 13716-73, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Змеевик: Змеевик, труба d  s (наружный диаметр и толщина
стенки), ГОСТ на технические требования, сталь, марка стали, ГОСТ
на материал.
Рубашка неразъемная с эллиптическим днищем: Рубашка, внутренний диаметр рубашки - высота цилиндрической части - условное
давление - исполнение, ОСТ 26-01-984-82, сталь, марка стали, ГОСТ на
материал.
Рубашка неразъемная с коническим днищем: Рубашка, внутренний диаметр рубашки - высота цилиндрической части - условное давление, ОСТ 26-01-985-82, сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
Стойка для привода типа 1: Стойка, тип - исполнение – габарит,
ОСТ 26-01-109-79, чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-85.
Стойка для привода типа 2 и 4: Стойка, чугун СЧ 15 ГОСТ 141285.
Перемешивающее устройство: Мешалка, тип - исполнение наружный диаметр, АТК 24.201.17-90, сталь, марка стали, ГОСТ на
материал.
Вал мешалки: Вал, диаметр  длина, сталь, марка стали, ГОСТ
33
на материал.
Труба передавливания: Труба d  s (наружный диаметр и толщина стенки), сталь, марка стали, ГОСТ на материал.
2.7 Оценка надежности выбранного варианта компоновки
аппарата
После завершения компоновки аппарата следует оценить надежность выбранного варианта с получением численных значений основных показателей надежности. Недостаточная надежность химической
аппаратуры, помимо высокого уровня аварийности, чревата огромными
экономическими потерями, обусловленными простоем оборудования,
затратами на его ремонт, низким качеством получаемых продуктов. Поэтому уже на этапе проектирования закладывается необходимая степень
надежности, которая затем на этапах изготовления и эксплуатации играет роль определяющего норматива.
Под надежностью понимается свойство изделия (детали, узла,
машины) выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение заданного промежутка
времени [2, 18]. Надежность химического оборудования – комплексное
свойство, сочетающее безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Важнейшим среди перечисленных составляющих надежности является безотказность.
Под безотказностью понимают свойство элемента оборудования непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение
определенного периода времени. Количественно безотказность типовой
химико-технологической аппаратуры в справочной литературе характеризуется величиной интенсивности отказов λ, которую можно рассматривать как среднее число отказов в единицу времени. Интенсивность
отказов сложного объекта складывается из интенсивностей отказов его
составных частей [18]. В частности, для аппарата с механическим перемешивающим устройством:
   к   пр ;
(11)
 к   к   л   т ;
(11а)
 пр   пр   м   у   меш   в ,
(11б)
где λΣк, λΣпр – суммарные интенсивности отказов корпуса аппарата и
его привода с перемешивающим устройством, соответственно, час – 1;
λΣ – суммарная интенсивность отказов аппарата в целом, час – 1.
34
Смысл других обозначений интенсивности отказов и их ориентировочные значения для корпуса и привода ясен из таблицы 6.
Надежность корпуса аппарата зависит от его исполнения: цельносварной или с отъемной крышкой, наличия теплообменной рубашки и
внутренних устройств в корпусе, а также от других элементов корпуса.
Надежность привода, перемешивающего устройства и уплотнения вала
также определяются их конструкцией.
При известной интенсивности отказов аппарата вероятность его
безотказной работы РАП (T) определяется по формуле:
PАП (T)  e T ,
(12)
где T – период, для которого требуется рассчитать вероятность безотказной работы аппарата (квартал, год, срок службы и т.д.), час.
Вероятность безотказной работы является наиболее полной характеристикой надежности химико-технологической аппаратуры. С помощью функции Р АП (T) можно определить любую другую характеристику безотказности [18]. Например, средняя продолжительность безотказной работы (наработка на отказ) аппарата Tср связана с вероятностью
РАП (T) соотношением:

Tср   Р (T)dT 
АП
0
1 .

(13)
Вероятность безотказной работы РАП (T) позволяет также обоснованно выбрать продолжительность Тэ периодов эксплуатации аппарата
между обслуживанием и плановыми ремонтами. Этот параметр определяется на стадии проектирования. Его величина должна быть обязательно включена в нормативно-техническую документацию на оборудование. Параметр Тэ находится с помощью соотношения (12) из условия, что вероятность безотказной работы аппарата не может быть ниже
некоторого предельного значения Рпр., т. е.
ТЭ  
1
ln Рпр  Tср ln Pпр.

(14)

Предельная вероятность Рпр, определяющая степень надежности
оборудования, назначается в зависимости от свойств рабочей среды
(токсичность, пожароопасность и взрывоопасность), а также от рабочих
параметров процесса. Для пожароопасных и взрывоопасных рабочих
сред и (или) тяжелых режимов функционирования (tp ≥ 200 ºС и
ри ≥ 1 МПа) в качестве предельного значения вероятности безотказной
работы принимается значение Рпр = 0,8; в остальных случаях – Рпр = 0,6.
35
Таблица 6 – Рекомендуемые значения интенсивностей отказов
Комплектующие элементы аппарата
ИнтенсивОбоность отказназов λ· 10 5,
чение
час - 1
Корпус (условное обозначение)
Корпус 00 и 20 с отъемной крышкой и змеевиком
Корпус 01 и 21 с отъемной крышкой и рубашкой
Корпус 10 и 30 цельносварной со змеевиком
7,5
λк
Корпус 11 и 31 цельносварной с рубашкой
9,5
2,0
4,0
Элементы корпуса
Люк-лаз с шарнирным или подъемным устройством
Труба передавливания c вводом-выводом через штуцер
λл
λт
2,5
0,5
Привод
Привод типа 1 (мотор-редуктор планетарный)
Привод типа 2 (мотор-редуктор планетарный и редуктор
цилиндрический)
5,0
λпр
Привод типа 4 (электродвигатель и ременная передача)
8,0
13,0
Соединительная муфта валов
Муфта упругая втулочно-пальцевая (тип привода 1)
Муфта (полумуфта) фланцевая (тип привода 2 и 4)
2,0
λм
Муфта продольно-разъемная (тип привода 2)
0,5
0,3
Уплотнение
Сальниковое
13,0
λу
Торцовое Т3
Торцовое Т4
3,0
2,5
Мешалка
Мешалка разъемная
λмеш
Мешалка неразъемная
0,8
0,5
Вал
Вал мешалки консольный (тип привода 1 и 2)
Вал мешалки консольный (тип привода 4)
36
λв
1,0
1,2
3 ТРЕТЬЯ СТАДИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
3.1 Расчет элементов корпуса аппарата
3.1.1 Определение коэффициентов прочности сварных швов и
прибавки для компенсации коррозии
Оболочки аппаратов изготавливаются из стальных листов сваркой. Прочность материала в зоне сварного шва снижается из-за термического воздействия электрической дуги и ряда других факторов. На
основании ГОСТ Р 52857.1-2007 в прочностные расчеты вводится коэффициент прочности сварного шва   1, несколько уменьшающий
допускаемые напряжения [] материала. Величина коэффициента 
принимается в соответствии с правилами Ростехнадзора [4, 6] и зависит
от назначения аппарата, типа сварного соединения, способа сварки и
длины контролируемых швов.
У сосудов и аппаратов на расчетное давление свыше 0,07 МПа,
предназначенных для взрывоопасных, или пожароопасных, или сильнодействующих ядовитых сред, а также у аппаратов, предназначенных для
обработки любых других сред с расчетным давлением до 2,5 МПа и
температурой стенки выше 400 С; давлением свыше 2,5 МПа и температурой выше 200 С контролируется при изготовлении 100% общей
длины швов. В остальных случаях – 50% общей длины швов.
Оболочки цельносварных аппаратов (условное обозначение корпусов: 10, 11, 30, 31) соединяют односторонним стыковым сварным
швом автоматической или полуавтоматической сваркой под слоем флюса ( = 0,9 при 100% контроле швов;  = 0,8 при 50% контроле швов).
Свариваемые оболочки аппаратов с отъемными крышками (обозначение корпусов: 00, 01, 20, 21) соединяют двусторонним стыковым
сварным швом автоматической или полуавтоматической сваркой
( = 1,0 при 100% контроле швов;  = 0,9 при 50% контроле швов).
Элементы аппарата, находящиеся в контакте с рабочей средой,
из-за коррозии с течением времени уменьшаются по толщине. Прибавка
для компенсации коррозии к расчетным толщинам конструктивных
элементов определяется по формуле:
с = ПТа ,
(15)
где с – прибавка для компенсации коррозии, м;
П – скорость коррозии м/год (для вполне стойких материалов
П  0,110-3 м/год);
Та – срок службы аппарата (амортизационный срок), лет.
Для элементов конструкции аппарата, имеющих эмалевые или
фторопластовые защитные покрытия, с = 0. Для элементов с двусторонним контактом с коррозионной средой (например, стенка корпуса, закрытая теплообменной рубашкой, лопасть мешалки и т.д.) принимается
двойная прибавка для компенсации коррозии, т. е. 2с.
37
3.1.2 Определение расчетной толщины стенок оболочек
из условия прочности
Необходимые толщины стенок оболочек, нагруженных внутренним избыточным давлением, определяются по уравнениям, полученным
из условий прочности тонкостенных оболочек [1, 6, 10, 27]. Несоблюдение условия прочности может привести к разрушению (разрыву) оболочки. Толщина стенок стандартной теплообменной рубашки, изготовленной из углеродистой стали Ст3сп5, задана (табл. В.2, В.4, В.6, В.8) и
не рассчитывается. В случае применения для рубашки стали иной марки
толщину стенки рубашки необходимо рассчитывать.
На основании ГОСТ Р 52857.2-2007 расчету подлежат элементы
корпуса: цилиндрическая обечайка, эллиптическая крышка, эллиптическое или коническое днище в местах сварки:
а) Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки из условия прочности (рис. 2, б), м:
sцр 1 
рр.в D ,
2σ pр.в
(16)
где pр.в – расчетное внутреннее давление (см. данные в табл. 2), Па;
D – внутренний диаметр обечайки, м;
[] – допускаемое напряжение (см. данные в табл. 1) Па;
 – коэффициент прочности сварного шва.
б) Расчетная толщина стенки эллиптической крышки (днища) из
условия прочности (рис. 2, а), м:
sэр1
p р.вD
2σ0,5 p р . в
,
(17)
в) Расчетная толщина стенки конического днища с отбортовкой
(тороидальным переходом) из условия прочности (рис.2, в), м:
sкр1
p р.вDк
(2σ p р . в )cos
Dк = D – 2r (1– cos),
,
(18)
(19)
где  = 45 – половина угла при вершине конуса для стандартных днищ;
38
Dк – диаметр основания конической оболочки без тороидального
перехода, м;
r – радиус тороидального перехода, м (табл. В.10).
Полученные по формулам (16 – 18) значения расчетных толщин
стенок подлежат сравнению с толщинами, рассчитанными из условия
устойчивости (см. раздел 3.1.3) и дальнейшему уточнению с учетом
коррозии, и округлению до стандартной толщины листов (см. раздел
3.1.4).
3.1.3 Определение расчетной толщины стенок оболочек
из условия устойчивости
Оболочки аппарата могут оказаться под воздействием наружного давления, большего, чем внутреннее давление (см. раздел 2.4). Такая ситуация имеет
место при работе аппарата под остаточным давлением po, т.е. в условиях вакуума. Аварийная ситуация с образованием вакуума может возникнуть при сливе
среды из аппарата, когда воздушный вентиль на крышке аппарата (воздушник)
по недосмотру оказывается закрытым. В таких случаях при недостаточной толщине стенки оболочки может происходить потеря устойчивости, т.е. правильная
форма оболочки внезапно искажается.
Оболочки, работающие под наружным давлением, принято делить на
длинные и короткие. Длинные цилиндрические оболочки теряют устойчивость с
образованием в поперечном сечении двух волн смятия. Более устойчивыми,
способными выдержать большее наружное давление, являются короткие оболочки: они теряют устойчивость с образованием трех, четырех или более волн
смятия [3, 10, 27].
Согласно условию устойчивости расчетное наружное давление ррн (см.
раздел 3.1.5) не должно превышать допускаемой величины.
При проектировании корпуса толщины стенок рассчитываются
по зависимостям для коротких оболочек (стандартная теплообменная
рубашка на устойчивость не рассчитывается, так как образование вакуума в ней не предполагается) [3].
Важнейшим геометрическим параметром, влияющим на устойчивость цилиндрической оболочки, является еѐ расчетная длина. При
определении расчетной длины цилиндрической обечайки ℓц следует учитывать, что в цельносварных аппаратах без теплообменной рубашки
(рис. 5, а, б) волны смятия по высоте захватывают не только цилиндрическую обечайку, но и часть крышки и днища (включая отбортовку).
В аппаратах с отъемной крышкой без теплообменной рубашки
(рис. 5, в, г) волны смятия распространяются от фланца, захватывая
часть днища. В аппаратах с теплообменной рубашкой (рис. 5, д, е, ж, з)
расчетная длина ℓц включает часть цилиндрической обечайки корпуса,
закрытой рубашкой, и часть днища.
Ссылки на размеры корпусов и фланцев, необходимые для расчета ℓц, приведены на рисунке 5 и в таблице 7:
39
Нэл
а2
а2
а1
В
В
а1
ℓц
ℓц
Н1
b1
r
а1
α
а2
Н1
ℓц
b1
α
b2
ℓц
а1
r
а2
b2
а)
б)
в)
В1
В1
г)
В2
В2
В3
В3
Н1
ℓц
b1
а1
r
α
ℓц
Н1
а1
а1
r
α
а2
b2
д)
ℓц
а2
b2
е)
ж)
ℓц
з)
– условное обозначение сварного шва по замкнутому контуру
Н1 – см. рис. В.1 – В.8, м; r – радиус тороидального перехода, м (табл. В.10);
Hэл = 0,25 D – высота эллиптической крышки без отбортовки, м;
a1  0,04 – ориентировочная высота отбортованной части эллиптической крышки (днища), м;
a2 = Нэл/3 – высота переходной части эллиптической оболочки, м;
b1  0,06 – ориентировочная высота отбортованной части конического днища, м;
b2 = r sinα – высота переходной части конической оболочки, м;
В1  0,15 – расстояние от приварной крышки до рубашки, м;
В3  0,05 – расстояние от фланца до рубашки, м.
Высота элементов фланцевого соединения:
плоские фланцы: В  2h + H – c (исполнения 1–5) или В  h + H + 0,025м (исполнения 6–10),
(H, h, c – см. рис. Г.2 или Г.3 и табл. Г.1), м;
фланцы приварные встык (литые): В  2Н (Н – см. рис. Г.4 или Г.5 и табл. Г.2), м.
Общая высота фланцевого соединения:
плоские фланцы: В2  2(h + H – c) (исполнения 1–5) или В2  2Н + 0,025м (исполнения 6–10),
(H, h, c – см. рис. Г.2 или Г.3 и табл. Г.1), м;
фланцы приварные встык (литые): В2  2Н (Н – см. рис. Г.4 или Г.5 и табл. Г.2), м.
Обозначение корпусов: а) 30, б) 10, в) 20, г) 00, д) 31, е) 11, ж) 21, з) 01
Рисунок 5 – Схемы к определению расчетной длины
цилиндрической оболочки ℓц
40
Таблица 7 – Определение расчетной длины ℓц
Обозначение
корпуса
Расчетная длина ℓц, м
1) Цельносварной
без рубашки:
- эллиптическое днище
- коническое днище
10 (см. рис. В.3)
30 (см. рис. В.7)
ℓц = Н1 + 2a1 + 2a2
ℓц = Н1 + a1 + a2 + b1+ b2
2) Цельносварной
с рубашкой:
- эллиптическое днище
- коническое днище
11 (см. рис. В.4)
31 (см. рис. В.8)
ℓц = Н1 – В1 + a1 + a2
ℓц = Н1 – В1 + b1+ b2
3) С отъемной крышкой
без рубашки:
- эллиптическое днище
- коническое днище
00 (см. рис. В.1)
20 (см. рис. В.5)
ℓц = Н1 – В + a1 + a2
ℓц = Н1– В + b1+ b2
4) С отъемной крышкой
с рубашкой:
- эллиптическое днище
- коническое днище
01 (см. рис. В.2)
21 (см. рис. В.6)
ℓц = Н1 – В2 – В3 + a1 + a2
ℓц = Н1 – В2 – В3 + b1+ b2
Конструкция корпуса
а) Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки из
условия устойчивости, м:
s цр 2  D






p рн n у  ц  0,4
2,08 ED




,
(20)
где D – внутренний диаметр обечайки, м;
pрн – расчетное наружное давление (см. табл. 2), Па;
nу = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости;
ℓц – расчетная длина цилиндрической обечайки (табл. 7), м;
E – модуль продольной упругости материала оболочки при расчетной температуре (табл. Б.4), Па. Для двухслойных сталей модуль упругости определяется по основному слою.
б) Расчетная толщина стенки эллиптической оболочки из условия устойчивости, м:
s эр2  KD
41
p рн n у
0,26E
,
(21)
где D – внутренний диаметр обечайки, м;
K  0,9 – коэффициент приведения радиуса кривизны эллипса;
pрн – расчетное наружное давление, действующее на днище или
крышку (см. табл. 2), Па;
nу = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости;
E – модуль продольной упругости материала оболочки при расчетной температуре (табл. Б.4), Па. Для двухслойных сталей модуль упругости определяется по основному слою.
в) Расчетная толщина стенки конической оболочки из условия
устойчивости, м:
sкр2  D



рк 


D pк 
к 




рк 
pрн n у  к
2,08ED
0,4
,
(22)
D  Dо
,
2 cos()
(22а)
D - Dо
,
2 sin(α )
(22б)
где D – внутренний диаметр обечайки, м;
Dрк – расчетный диаметр конической оболочки, м;
Do – диаметр отверстия в днище под штуцер для слива, м, (табл. 8);
pрн – расчетное наружное давление для днища, Па, (см. табл. 2);
nу = 2,4 – коэффициент запаса устойчивости;
E – модуль продольной упругости материала оболочки при расчетной температуре, Па, (табл. Б.4). Для двухслойных сталей модуль упругости определяется по основному слою;
ℓк – расчетная длина конической обечайки, м;
 = 45 – половина угла при вершине конуса.
Таблица 8 – Наружные диаметры патрубков для сливных штуцеров
D, мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
Dо, мм 76
108
159
219
Полученные по формулам (20–22) значения толщины стенок
подлежат сравнению с данными расчетов на прочность по формулам
(16–18) и последующему уточнению (см. раздел 3.1.4) с учетом прибавки для компенсации коррозии и прибавки для округления до стандартной толщины листа, из которого будет изготовлен элемент оболочки
аппарата.
42
3.1.4 Определение исполнительной толщины стенок оболочек
Определение толщины стенок оболочек аппарата из условий
прочности и устойчивости (разделы 3.1.2 и 3.1.3) было предварительным. Для каждой оболочки из двух вычисленных значений толщины
выбирают большее расчетное значение:
sцр= max {sцр1; sцр2},
(23а)
sэр= max {sэр1; sэр2},
(23б)
sкр= max {sкр1; sкр2}.
(23в)
Окончательно исполнительную толщину стенки подбирают из
ряда значений стандартной толщины листов. Для этого к максимальной
расчетной толщине листа (sцр, sэр, sкр) добавляют прибавку с для компенсации коррозии (см. раздел 3.1.1) и с1 прибавку для округления толщины листа до стандартного значения (табл. 9). Прибавку с1 в каждом
уравнении (24а, 24б, 24в) подбирают так, чтобы толщина (sц, sэ, sк) стенки оболочки совпала со стандартной толщиной листа, при этом с1 должна быть не менее минусового допуска u на толщину листа (табл. 9), т.е.
с1  u.
Таблица 9 – Размеры стальных листов
1) Сталь толстолистовая
ГОСТ 19903-74
2) Сталь двухслойная
ГОСТ 10885-85
Толщина защитного
Толщина
Минусослоя**
Толщина
Минусовой
листа
вой
листа
допуск
нормаль- повышендопуск
(общая)
ная
ная
s, мм
u, мм
s, мм
u, мм
, мм
4
0,4
4
0,7
1,1
0,4
5*
0,5
5*
0,8
1,2
0,5
6
0,6
6
1,0
1,6
0,6
8, 10, 12
0,8
8
2,0
3,0
0,8
14, 16, 18
0,8
10
2,0
3,0
0,9
20, 22, 25
0,8
12, 14
2,0
3,0
1,1
28, 30
0,9
16
2,5
3,5
1,2
32, 34
1,2
18
2,5
3,5
1,3
20
2,5
3,5
1,4
*Не рекомендуется применять
для конических днищ
22
3,0
4,0
1,4
25
3,0
4,0
1,5
**Защитный слой из стали марок: 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ.
Толщина защитного слоя , входящая в общую толщину листа, должна быть
больше, чем односторонняя прибавка на коррозию с.
43
Для стандартных крышек и днищ исполнительная толщина уточняется по таблицам В.9. и В.10 в зависимости от диаметра корпуса.
Выражения для определения исполнительной толщины стенок
оболочек корпуса имеют следующий вид:
а) для цилиндрической оболочки:
sц  sцр  с  с1 ,
(24а)
б) для эллиптической оболочки (крышки, днища):
sэ  sэр  с  с1 ,
(24б)
в) для конической оболочки (днище)
sк  sкр  с  с1 ,
(24в)
Поскольку в последующих расчетах неоднократно будут использоваться значения расчетной и исполнительной толщины стенок оболочек аппарата, их целесообразно свести в таблицу 10. Следует иметь
ввиду, что исполнительная толщина стенки (в миллиметрах) – всегда
целое число.
Таблица 10 – Параметры толщины стенок оболочек
Оболочка
аппарата
Расчетная толщина
стенки, мм
Из условия Из условия
прочности устойчивости
Прибавка Минусо- Исполнительна корро- вой до- ная толщина
зию, мм пуск, мм стенки, мм
Корпус
Цилиндрическая
оболочка
Крышка
Днище
Рубашка*
Цилиндрическая
часть
Днище
–
–
* Исполнительная толщина стенок стандартной теплообменной рубашки,
изготовленной из углеродистой стали, не рассчитывается и определяется по
таблицам В.2, В.4, В.6, В.8.
44
3.1.5 Определение допускаемых давлений
Важными техническими характеристиками аппарата являются максимально допускаемые внутреннее и наружное давления, которые определяют возможные технологические резервы. Под резервом понимают превышение допускаемого значения параметра над расчетным.
За счет прибавок с1 при округлении расчетных значений толщины
стенок оболочек до стандартной толщины листа (см. формулы 24) увеличивается несущая способность оболочки и соответственно допускаемые давления. Если допускаемые давления больше или равны расчетным (ррв, ррн),
то условия прочности и устойчивости выполнены.
Допускаемые внутренние давления рассчитываются для каждого
элемента корпуса, в том числе для фланцев корпуса, люка и штуцеров, а для
уплотнения определяется максимально избыточное давление. Из полученных значений выделяется наименьшее, которое принимается в качестве
максимально допускаемого внутреннего давления для всего аппарата, т.е.
наиболее слабый элемент определяет работоспособность (несущую способность) всего аппарата.
Аналогично определяют допускаемое внутреннее давление для рубашки.
Для получения равнопрочного (по давлению) аппарата можно оптимизировать конструкцию, подобрав типовые элементы (фланцы, штуцеры и
пр.) с условным давлением близким к минимально допустимому для оболочек.
В качестве допускаемого наружного давления в корпусе аппарата
принимается наименьшее значение допускаемого наружного давления для
элементов корпуса под рубашкой и без нее, а также максимального давления разрежения для уплотнения вала мешалки.
Результаты расчетов допускаемых давлений предварительно заносят
в таблицы 11 и 12. Принятые общие для всех элементов аппарата значения
допускаемых давлений включают в техническую характеристику аппарата
(чертеж общего вида).
Расчет допускаемых внутренних давлений:
а) Для цилиндрической обечайки:
p д.в 
2[](s ц с  u)
 р р.в .
D s ц
(25)
Значения параметров, входящих в формулу (25), даны в пояснениях к формуле (16);
sц – исполнительная толщина;
u – минусовой допуск на стандартную толщину листа (табл. 9);
с – прибавка к расчетной толщине обечайки для компенсации
коррозии, м.
45
б) Для эллиптической крышки (днища):
p д.в 
2[](s э с  u)
 р р.в .
D  0,5s э
(26)
Значения параметров, входящих в формулу (26), даны в пояснениях к формуле (17);
sэ – исполнительная толщина;
u – минусовой допуск на стандартную толщину листа (табл. 9);
с – прибавка к расчетной толщине крышки (днища) для компенсации коррозии, м.
в) Для конической обечайки:
p д.в 
2[](s к с  u) cos()
 р р.в
D к s к cos()
.
(27)
Значения параметров, входящих в формулу (27), даны в пояснениях к формуле (18);
sк – исполнительная толщина;
u – минусовой допуск на стандартную толщину листа (табл. 9);
с – прибавка к расчетной толщине конической обечайки для компенсации коррозии, м.
г) Для стандартных изделий (фланец корпуса, люк, штуцеры, рубашка и др.), выбранные по условному давлению из справочных таблиц
соответствующих приложений:
рд.в = руσ*/σ*20 ≥ рр.в.
(28)
д) Для уплотнения вала мешалки:
рmax ≥ ри,
(28а)
где рmax – максимальное избыточное давление, которое может обеспечить уплотнение в корпусе аппарата (Приложение Ж).
Таблица 11 – Допускаемые внутренние давления в аппарате, МПа
Фланец, Уплотнение
Общее
Элементы штуцеры,
Крышка
Обечайка
Днище
для
аппарата
pmax
люк
аппарата
Корпус
Рубашка


46
Расчет допускаемых наружных давлений:
а) Для цилиндрической обечайки:
p д.н
2,08 ЕD  s ц  с u 



n у  ц  D 
2,5
 р р.н .
(29)
Значения параметров, входящих в формулу (29), даны в пояснениях к формулам (20 и 25).
б) Для эллиптической оболочки:
2
p д .н
0,26 Е  s э  с u 


  р р.н .
n у  DK 
(30)
Значения параметров, входящих в формулу (30), даны в пояснениях к формулам (21 и 26).
в) Для конической обечайки:
p д.н
2,08 ЕDрк  s к  с u 

n у  к  D рк 
2,5
 р р.н .
(31)
Значения параметров, входящих в формулу (31), даны в пояснениях к формулам (22 и 27).
г) Для уплотнения вала мешалки:
рmax = ра – роу,
(32)
где рmax – максимальное давление разрежения (вакуум), которое может
обеспечить уплотнение в корпусе аппарата;
ра, роу – соответственно атмосферное и минимальное остаточное
давление для выбранного типа уплотнения (Приложение Ж).
Таблица 12 – Допускаемые наружные давления, МПа
Элементы корпуса Крышка Обечайка Днище
не находящиеся
под рубашкой
находящиеся
под рубашкой


Уплотнение
pmax


47
Общее
для
аппарата
3.1.6 Расчет укрепления отверстий
Отверстия в оболочках аппарата, предназначенные для размещения штуцеров различного назначения и люка, снижают несущую способность корпуса и вызывают концентрацию напряжений вблизи края
отверстия. Концентрация напряжений носит локальный характер:
напряжения быстро уменьшаются по мере удаления от края отверстия.
На основании ГОСТ Р 52857.3-2007 расчет укрепления отверстий
в оболочках корпуса проводится по геометрическому критерию. Для
обеспечения прочности оболочки вблизи отверстия площадь продольного сечения выреза в виде прямоугольника А (рис. 6) должна быть
компенсирована суммой площадей Ао, А1, А3, образованных дополнительными толщинами основной оболочки (во-первых) и стенкой штуцера (во-вторых) (рис. 6, а). Дополнительная толщина появляется из-за
того, что исполнительная толщина стенки оболочки или штуцера обычно больше расчетной за счет прибавки с1. Если дополнительной толщины оболочки 3 (рис 6, б) и штуцера 1 недостаточно, приваривают
накладное кольцо 2 вокруг отверстия, добавляя дополнительную площадь А2.
Наибольшим отверстием в оболочке корпуса является люк, расположенный на крышке аппарата – он подлежит первоочередной проверке (остальные отверстия в оболочках проверяются по указанию преподавателя). При использовании для оболочек корпуса и привариваемых к нему штуцеров одного материала расчет укрепления отверстий
выполняется следующим образом:
а) С учетом расчетной ширины зоны укрепления ℓр (мм) определяется наибольший диаметр условного отверстия d о (мм) в оболочке, не
требующий дополнительного укрепления (без учета укрепляющего действия штуцера):
 p  D p s - с - u  ;
 s - с -u

do  2 
 0,8  p ,
 sp



(33)
(34)
где Dр – расчетный внутренний диаметр оболочки (табл. 13), мм;
s, sp – исполнительная и расчетная (из условия прочности) толщина
стенки оболочки;
с – односторонняя прибавка для компенсации коррозии;
u – минусовой допуск на толщину s листа, мм; (табл. 9).
Условие укрепления отверстия за счет дополнительной стенки
оболочки выполняется, если расчетный диаметр укрепляемого отверстия dшр (мм) меньше диаметра do:
48
r=L
Патрубок штуцера или
обечайка люка
sш.р
с
D
dш
А1
А0
s
dор = 0,4p
1p
sp1
3p
p
c
Dp
Корпус
А3
c
sш
А
c
а)
1
2
s2
2
s
Dp
3
sш
dш
б)
а) расчетная схема; б) укрепление отверстия накладным кольцом
Рисунок 6 – Схема к расчету укрепления отверстий
49
Таблица 13 – Расчетный внутренний диаметр оболочки Dp, мм
Оболочка
Расстояние от оси
оболочки до центра
отверстия
Формула
Цилиндрическая
–
Dp = D
Эллиптическая
r*
Dp = 2D(1 – 3(r / D)2)0,5
Коническая
r*
Dp = 2r / cos()
* Расстояние от оси оболочки до центра отверстия (рис. В.1 – В.9)
для люка и штуцеров, ось которых совпадает с нормалью к поверхности оболочки в центре отверстия,
dшр = dш + 2с ≤ do ,
(35а)
для штуцеров, смещенных от оси эллиптической оболочки,
d шр 
d ш  2c
 do ,
2
2
r
1- ( )
Dр
(35б)
где dш – внутренний диаметр штуцера (рис. В.10) или люка (рис. В.13 –
В.15), мм.
б) При невыполнении условия (35) проводят проверку укрепления отверстия с учѐтом укрепляющего действия стенок штуцера и оболочки. Данную проверку начинают с определения ряда геометрических
параметров.
Площадь продольного сечения выреза (рис. 6, а), подлежащая
компенсации, мм2:
А  0,5 (d шр - d ор ) s p1 ,
(36)
где sp1 – расчетная толщина стенки оболочки из условия прочности
(табл. 10), мм,
dор = 0,4ℓр – расчетный диаметр отверстия оболочки, не требующий
дополнительного укрепления, мм.
Площадь продольного сечения оболочки, участвующая в укреплении, мм2:
50
Ао   p (s - sp1 - с) ,
(37)
где s – исполнительная толщина стенки оболочки (табл. 10), мм;
ℓp – см. формулу (33);
sр1 – расчетная толщина стенки укрепляемой оболочки (16, 17, 18).
Расчетные длины внешней ℓ1p и внутренней ℓ3p части штуцера (в
случае расчѐта сливного штуцера принимают ℓ3p= 0), мм:
 1р  1,25
(d ш  2с )(s ш - c)
,
(38)
 3р  0,5
(d ш  2с )(s ш - 2c) ,
(39)
где sш – исполнительная толщина стенки штуцера или люка (см. таблицы соответствующих штуцеров и люков), мм.
Площади продольного сечения соответственно наружной и внутренней частей штуцера или люка, участвующие в укреплении, мм2:
А1  1p (s ш - s шр - с) ,
(40)
А 3   3p (s ш - 2с) ,
(41)
где sшр – расчетная толщина стенки штуцера или люка (вычисляется по
формуле (16) при D = dш + 2с и  = 1), мм.
Условие укрепления отверстия за счет стенки штуцера и оболочки выполняется если
А  А о  А1  А3 .
(42)
в) При невыполнении условия (42), отверстие в корпусе необходимо дополнительно укрепить приварным накладным кольцом (рис. 6,
б).
Требуемая площадь сечения кольца, мм2:
А 2  A - А о - А1 - А3 .
(43)
Толщина кольца (с округлением до целого числа) при ширине
ℓ2  ℓp, мм:
s2 = A2 / ℓ2 ≥ 3 мм.
51
(44)
3.1.7 Расчет фланцевых соединений корпуса и люка
Герметичность фланцевого соединения обеспечивается правильным подбором материала прокладки и учетом действующих усилий.
Элементы фланцевого соединения проверяются на прочность (в
курсовом проекте проверяется прочность болтов и прокладок).
Фланцевые соединения отъемной крышки корпуса, люка и других штуцеров (заглушек) комплектуются прокладками, материал которых выбирается в зависимости от коррозионной стойкости и термостойкости (табл. Б.8), причем, следует отдавать предпочтение материалам с
низкой величиной коэффициента Кп (табл. 14).
Ширина прокладок b принимается в зависимости от типа и размеров фланцев (рис. Г.1, Г.2, Г.3, Г.4, Г.5; В.13, В.14, В.15 и табл. Г.1,
Г.2; В.15, В.16).
Толщина прокладок sп зависит от марки материала (табл. 14).
Материал фланцев с учетом коррозионной стойкости, как правило, принимается таким же, как и материал корпуса аппарата, соприкасающийся с рабочей средой (табл. 1). В случае применения двухслойной
стали для корпуса, то следует выбирать фланцы из углеродистой стали
(например, сталь 20) с коррозионной облицовкой (рис. Г.3; Г.5). Материал болтов (шпилек) выбирается по ГОСТ 28759.5-90 в зависимости от
материала элементов корпуса аппарата по табл. Б.7.
Расчет фланцевого соединения аппарата или люка проводится на
основе ГОСТ Р 52857.4-2007.
Так как фланцевые соединения (рис. 7) относятся к статическинеопределимым системам [11], для расчета усилий, действующих на
болты (шпильки) и на прокладку, предварительно необходимо определить податливость болтов и прокладки (податливость – величина обратная жесткости, равна отношению деформации к вызывающей ее
силе). Поскольку жесткость фланцев, как правило, значительно больше
жесткости эластичных и асбометаллических прокладок, податливостью
фланцев можно пренебречь.
Податливость болтов соединения, м / Н:
 б   б /(z б E б 20A б ) ,
(45)
где ℓб = hф +0,28dб – приведенная длина для болтов, м;
ℓб = hф + 0,56dб – приведенная длина для шпилек, (рис. Г.1) м;
hф  2h + sп – общая высота дисков фланцевого соединения (уточненное значение дано на рисунке Г.1), м;
h – высота диска фланца (рис. Г.2, Г.3, Г.4, Г.5 и табл. Г.1, Г.2), м;
52
Таблица 14 – Характеристики материалов прокладок
Материал прокладки
мягкая,
до 65
единиц
твердая,
свыше 65
единиц
Паронит по ГОСТ 481-80:
ПОН – общего назначения,
ПМБ – маслобензостойкий,
ПК – кислотостойкий
ПЭ – электролизерный
Фторопласт – 4 по
ГОСТ 10007-80
Картон асбестовый по
ГОСТ 2850-95
Полиэтилен высокого давления
по ГОСТ 16337-77
Асбест в плоской оболочке для
Dу < 800 по ГОСТ 28759.7-90 из:
алюминия,
латуни,
стали 08Х18Н10Т
Асбест в гофрированной оболочке
для Dу800 по ГОСТ 28759.7-90 из:
алюминия,
латуни,
стали 08Х18Н10Т
Алюминий АД1 ГОСТ 4784-97:
гладкая повехность,
зубчатая поверхность
Медь М3р и М1 ГОСТ 859-2001:
отожженая гладкая поверхность
зубчатая поверхность
Латунь Л63 отожженная по
ГОСТ 15527-2004
Сталь 05кп по ГОСТ 1050-88:
гладкая поверхность,
зубчатая поверхность
Сталь 08Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72:
гладкая поверхность,
зубчатая поверхность
Резина по ГОСТ
7338-90 на основе
каучуков марок:
СКН, СКФ, СКТФ c
твердостью по Шору:
sп,
мм
Кп
[ q ], qmin,
МПа МПа
Еп,
МПа
Ко
0,5
18
2
3(1+b/2sп) 0,4
1,0
20
4
4(1+b/2sп) 0,09
2÷3*
2,5
130
20
2000
0,9
2÷3*
2,5
40
10
2000
1,0
2÷3*
2,5
130
20
2000
0,9
3
2,5
25
18
200
0,9
3,6
3,6
3,4
3,25
3,5
3,75
110
110
130
38
46
63
4000
4000
5000
1,0
4,5
4,5
4,3
2,6
2,6
2,8
110
110
130
20
20
25
4000
4000
5000
1,0
1,5
3,5
4
2,8
140
60
0,7105
1,0
1,5
3,5
4
3,5
200
70
1,2105
1,0
1,5
4,75
300
96
1,1105
1,0
1,5
3,5
5,5
3,8
550
125
2105
1,0
3
1,5
6,5
600 180
2,1105 1,0
3,5
4,2
* Меньшее значение толщины прокладки для оболочки диаметром D < 1400 мм
53
Еб 20 – модуль упругости материала болта при 20 С (табл. Б.4), Па;
dб – наружный диаметр резьбы болта (табл. Г.1, Г.2), м;
zб – число болтов (шпилек) в соединении (табл. Г.1, Г.2);
Аб – минимальная площадь сечения болта (табл. 15), м 2.
Податливость прокладки, м / Н:
λп  Ko sп /(π Dп . ср bЕп 20 ) ,
(46)
где Ко – коэффициент обжатия (табл. 14);
sп – толщина прокладки (табл. 14), м;
b – ширина прокладки (рис. Г.1 и табл. Г.1 и Г.2), м;
Dп.ср = (Dп – b) – средний диаметр прокладки, м;
Dп – наружный диаметр прокладки (табл. Г.1 и Г.2), м;
Еп 20 – условный модуль сжатия материала прокладки при 20 С
(табл. 14), Па.
Коэффициент внешней нагрузки , т.е. доля усилия от давления
рабочей среды, передаваемая на болты соединения, рассчитывается с
учетом податливости болтов и прокладки:
Ft
Dп.ср
Fб1
Fб2
Fп1
Fп2
hф
h
sп
dб
h
б
Fд
Fб1
Fп1
D
b
Dп
а)
Fб2
Fп2
Ft
ррв = 0
t = 20C
б)
Fд
pрв  0
t = tp
а) на стадии монтажа и герметизации (затяжки болтов);
б) на стадии эксплуатации
Рисунок 7 – Расчетная схема фланцевого соединения
54

п
 б  п
.
(47)
Таблица 15 – Минимальные площади поперечных сечений болтов
(шпилек)
dб, мм
Аб 106, м2
12
16
20
24
27
30
36
42
48
76,2
144
225
324
430
520
760
1045
1376
При расчете фланцевых соединений рассматривают два режима:
1 – монтаж – аппарат без давления с начальной температурой tо = 20 С;
2 – эксплуатация под давлением рабочей среды с температурой tр.
В условиях монтажа усилия затяжки болтов Fб1 и усилия сжатия прокладки Fп1 равны, т.е. Fб1 = Fп1. Усилие затяга контролируется при помощи специального динамометрического ключа. Эти предварительные усилия должны
быть такими, чтобы сохранялась герметичность и в условиях эксплуатации,
поскольку внутреннее давление, действуя на крышку и растягивая болты, снижает усилия на прокладку (рис. 8), которое может стать меньше усилия, обеспечивающего герметизацию.
Усилие от давления рабочей среды, Н:
Fд  pр.в  D2п.ср / 4 .
(48)
Усилие в болтах от температурных деформаций элементов
фланцевого соединения (в условиях эксплуатации), Н:
Ft

αфhф ( t ф - to ) - αбhф ( t б - to )
λп  λб
,
(49)
E б20
Eб
где tф, tб – температура фланцев и болтов соответственно, C (tф = tр и
tб = 0,97tр при наличии теплоизоляции на аппарате, tф = 0,96tр  20 C и
tб = 0,85tр  20 C (не менее 20 C) при отсутствии теплоизоляции;
to = 20 C – начальная температура;
ф, б – коэффициенты линейного расширения материалов фланцев
и болтов (табл. Б.5), 1/град;
Еб 20, Еб – модуль упругости материалов болтов при 20 С и при рабочей температуре (табл. Б.4), Па.
55
Усилие (расчетное), которое должно быть приложено к прокладке, чтобы обеспечивалась герметичность в рабочих условиях (рис. 7, б),
Н:
Fп2   Dп.ср bo pр.в Кп ,
(50)
Fб = f (р)
Ft > 0
0
Fп ф = Fб2 - Ft - Fд ≥ Fп2
Fд
Fп = f (р)
(1-)Fд
Fб1 = Fп1
Fб2
 Fд
Fб; Fп
p
рр.в
Давление разгерметизации
Рисунок 8. График зависимости усилий на болтах Fб и прокладке Fп от
давления рр.в и температуры tp рабочей среды
где Кп – коэффициент материала прокладки (табл. 14);
bo – эффективная ширина прокладки (bo = b при b  0,015 м,
bo = 0,1225 b при b  0,015 м), м;
Усилие затяжки Fб1, действующее как на болты, так и на прокладку при монтаже, принимается из двух значений наибольшее, Н:
  Fп1
  0,5πDп.ср b o q min ,
Fб1
  Fп1
  Fп2  (1 - χ)Fд  Ft
Fб1
 ; Fб1
 } ,
Fб1  max{Fб1
56
(51а)
,
(51б)
(51в)
где qmin – минимальная удельная нагрузка на контактной поверхности
прокладки, необходимая для заполнения неровностей уплотнительных
поверхностей фланцев (табл. 14);
Ft – температурное усилие в формуле (51б) учитывается только в
том случае, если оно меньше нуля (линейное расширение болтов больше, чем фланцев, что может привести к разгерметизации), тем самым в
условиях повышенной температуры фланцевого соединения предусматривается компенсация снижения усилия на прокладку путем увеличения
усилия затяга болтов.
При действии рабочего давления усилие на болты возрастает
(рис. 8), Н:
Fб2  Fб1  χFд  Ft
Fб2  Fб1  χFд
(при Ft > 0),
(52а)
(при Ft ≤ 0),
(52б)
где Ft – температурное усилие в формуле (52а) учитывается только в
том случае, если оно больше нуля (линейное расширение болтов меньше, чем у фланцев, что приводит к увеличению нагрузки на болты в
рабочих условиях).
Из рисунка 8 следует, что усилие Fд от действия рабочей среды
распределяется между болтами и прокладкой, при этом фактическое
усилие Fп ф, которое испытывает прокладка в рабочих условиях, меньше
чем при монтаже соединения Fп1, но не менее Fп2.
Запас герметичности проверяется по формуле:
n г  Fб1 /(1  )Fд  [n г ] ,
(53)
где [nг] = 1,2 – нормативный запас герметичности.
Если условие (53) не выполняется, увеличивают Fб1, исходя из
решения неравенства (53), и повторяют расчет с формулы (52).
По результатам определения всех нагрузок во фланцевом соединении следует построить в масштабе график сил, как показано на рисунке 8.
Проверка прочности болтов в условиях монтажа:
б 
1,3Fб1
 [б ] 20 ,
zб Аб
(54)
где коэффициент 1,3 учитывает крутящий момент, возникающий при
затяжке болта из-за трения в резьбовом соединении;
[б]20 – допускаемое напряжение в материале болтов при 20 С
(табл. Б.3), Па.
Проверка прочности болтов фланцевого соединения в рабочих
условиях:
57
б 
Fб 2
 [б ] ,
zб Аб
(55)
где [б] – допускаемое напряжение в материале болтов при рабочей
температуре (табл. Б.3), Па.
Проверка прочности материала прокладки:
q
Fб1
 [q] ,
Dп.срb
(56)
где [q] – допускаемая удельная нагрузка на прокладку (табл. 14), Па.
Если условия (54  56) не выполняются, то следует применить
более прочные материалы болтов (шпилек) и прокладки.
3.1.8 Расчет монтажных цапф корпуса и опор аппарата
Опоры-лапы или опоры-стойки аппарата испытывают нагрузку от
общего веса аппарата в рабочих условиях, а цапфы только от веса корпуса аппарата при монтаже (без привода и жидкости). Максимальный
вес аппарата Gmax рассчитывается с учетом веса всех составных частей
аппарата и максимального веса среды. Вес каждой из составных частей
может быть определен точно путем вычисления или по таблицам приложения, содержащим информацию о массе типовых элементов, либо
вычислены приближенно. Точный учѐт массы необходим, в частности,
при расчѐте стоимости аппарата.
При приближенном вычислении веса корпуса Gк (Н), реальная
оболочка заменяется цилиндром того же диаметра D (м), но с плоскими
крышкой и днищем, в который можно «вписать» корпус аппарата высотой Н (рис. В.1 – В.8); толщина стенки принимается равной максимальной исполнительной толщине smax (см. результаты вычислений занесенные в табл. 10):
G к  mкg  [1,1стsmax(DH  2
πD2
)  m л  mф ] g ,
4
(57)
где 1,1 – коэффициент, приблизительно учитывающий вес теплоизоляции (устанавливается при рабочих температурах выше 60С);
ст = 7850 кг/м3 – плотность стали; g  10 мс2;
mк – масса (приблизительная) корпуса аппарата, кг;
mл – масса люка (табл. В.16), кг;
58
mф – масса фланцев отъѐмной крышки корпуса (табл. Г.3), кг.
При наличии теплообменной рубашки ее масса (mруб), соответственно и вес, вычисляется как для закрытой плоским днищем цилиндрической оболочки с толщиной стенки sруб  s, диаметром Dруб = D1,
высотой Нруб  0,7Н (рис. В.2, В.4, В.6, В.8):
G ру б  m ру б g  [стs ру б ( Dру б H ру б 
D2ру б
4
)] g .
(58)
Вес привода определяется ориентировочно:
Gпр ≈ 1,3mпрg
(59а)
или по массе его составных частей:
G пр   m i g ,
(59б)
где mi – масса мотор-редуктора (или двигателя с редуктором) со стойкой для опор вала мешалки (табл. Ж.4, Ж.9, Ж.15), масса мешалки (табл.
Е.1 – Е.4), масса муфты (табл. Ж.19 – Ж.21), масса уплотнения (табл.
Ж.22 и Ж.23), масса вала мешалки:
2
mв = 0,25πd ℓρст,
где d, ℓ – диаметр и полная длина вала (принимаются по эскизу компоновки аппарата рис. 4), м.
При расчете максимального веса рабочей среды предполагается,
что аппарат с номинальным объемом V заполнен полностью наиболее
тяжелой жидкостью (рабочей средой или водой при проведении гидравлических испытаний):
Gс  ρж gV ,
(60)
где ж = max{с; в}, с – плотность рабочей среды и в – плотность воды, кг/м3.
Максимальный вес полностью заполненного жидкостью аппарата, Н:
G max  G к  G руб  G пр  G с .
59
(61)
Масса пустого аппарата (указывается в основной надписи чертежа общего вида) рассчитывается по формуле (61), принимая Gс = 0.
Максимальная масса аппарата заполненного рабочей средой (указывается в перечне технических характеристик на чертеже общего вида)
рассчитывается с использованием формул (60, 61), но в формуле (60)
вместо номинального объема аппарата V подставляется значение рабочего объема аппарата Vр. Рабочий объем аппарата с уровнем заполнения
Нс (см. техническое задание), м3:
Vр  Vц  Vд  Vк ,
(62)
где Vц, Vд, Vк – соответственно объемы заполнения цилиндрической
части корпуса, эллиптической или конической части днища и эллиптической части крышки (табл. 16), м3.
Таблица 16 – Формулы для расчета объемов заполнения элементов корпуса при уровне жидкости в корпусе – Нс
Объем заполнения элемента корпуса
Элемент
в аппарате с эллиптическим
отбортованным днищем
в аппарате с коническим отбортованным днищем
Цилиндрическая
часть корпуса,
Vц = 0,25D2(Hц – 0,25D), Vц = 0,25D2(Hц – 0,5D – 0,4r),
включая отборгде Hц = min (Hc; H – 0,25D) где Hц = min (Hc; H – 0,25D)
товку днища и
крышки
Часть днища (без
Vд = D3 / 24
Vд ≈ D3(1 + 2,472r / D) / 24
отбортовки)
Часть крышки
(без отбортовки)
Vк ≈ 0,25D2hc[1– (1/3)(h c / h)2],
если hc = Hc – (H – 0,25D) > 0
В таблице обозначено: H, D, h, r – геометрические параметры корпуса
(табл. В.1 – В.8 и В.10); Hс – уровень жидкости в корпусе; hc – высота заполнения жидкостью эллиптической части крышки (табл. В.9)
Проверочный расчет опор-лап (рис. Д.1), опор-стоек (рис. Д.2) и
цапф (табл. В.14) выполняется по следующей методике:
а) Выбранный типоразмер опоры и цапфы проверяется на грузоподъемность по условиям:
60
G р. оп 
Gр. ц 
G max
 [G],
z оп
G max - G c - G пр
zц
 [G]ц ,
(63)
(64)
где Gр.оп и Gр.ц – расчетные нагрузки на одну опору и цапфу, Н;
zц – количество цапф (zц = 2);
[G] и [G]ц – допускаемая нагрузка на опору (табл. Д.1 – Д.3) и грузоподъемность цапфы (табл. В.14), Н.
При невыполнении условий (63), (64) необходимо применить
опоры и цапфы с большей грузоподъемностью.
б) Проверяется прочность бетона фундамента на сжатие:
σф 
G р. оп
Аоп
 σф ,
(65)
где ф – напряжение в фундаменте под опорой, Па;
Аоп = аb – площадь основания опоры (размеры а, b по табл.
Д.1 –Д.3), м2;
[]ф – допускаемое напряжение для бетона по ГОСТ 25192-82 при
сжатии (для марки 200 []ф = 11 МПа; марки 300 []ф = 18,5 МПа), Па.
в) Прочность угловых сварных швов, соединяющих ребра опорлап с корпусом аппарата, проверяют на срез по условию (69). Предварительно определяют катет сварных швов k (значение округляется до целого числа в мм), общую длину сварных швов ℓш с учетом непровара в
каждом шве (4k), м, и допускаемое напряжение []ш для материала
швов, Па:
k = 0,85s ≥ 3 мм,
(66)
ℓш = 2zp(h - 4k),
(67)
[]ш = [],
(68)
τс 
G р. оп
0,7k ш
61
 [τ]ш ,
(69)
где s и h – соответственно толщина и высота ребра (табл. Д.1, Д.2), м;
zр = 2 – число ребер в опоре;
с – напряжения среза в швах, Па;
[] – допускаемое напряжение для материала опоры (при температуре t = 0,85tc, но не менее 20 С), Па;
 = 0,65 – коэффициент прочности швов таврового сварного соединения двусторонним угловым швом и при 50 % контроля длины швов.
г) Устойчивость ребер (косынок) опор-стоек проверяется по
напряжению сжатия, Па:
σс 
1,2G max
z опz р bs
[σ]у 
σ кр
nу

 [σ]у ,
3,6Es2
n уh
2
,
(70)
(71)
где []у – допускаемое напряжение на устойчивость, Па;
σкр – критическое напряжение, Па;
b, h, s – соответственно ширина, высота и толщина ребра (табл.
Д.3), м;
zр = 2 – число ребер в опоре;
Е – модуль продольной упругости материала опор (при температуре t = 0,85tc, но не менее 20 С), Па;
nу = 5 – коэффициент запаса устойчивости.
3.2 Элементы механического перемешивающего устройства
3.2.1 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость
В аппарате с мешалкой вал перемешивающего устройства (рис. 4)
составной – он состоит из вала привода и вала мешалки, которые соединены между собою муфтой. Применительно к аппарату с перемешивающим устройством типовой порядок разработки вала и проверки его
работоспособности включает следующие этапы:
1) выбор конструкционного материала вала мешалки;
2) предварительный расчет вала на прочность;
3) определение длины вала мешалки;
4) расчет вала на виброустойчивость;
5) определение сил, действующих на вал;
6) расчет вала на статическую прочность;
7) расчет вала на усталость.
8) расчет вала на жесткость в местах расположения уплотнения и
подшипников (в курсовом проекте не проводится).
62
1) Выбор конструкционного материала вала
Вал изготавливается из коррозионностойкого материала (табл.
Б.1, Б.2). Выбор материала вала мешалки выполняется на этапе эскизного проекта. Допускаемые напряжения [] для материала вала принимают равным нормативным допускаемым напряжениям * (табл. Б.3).
2) Предварительный расчет вала на прочность
Поскольку диаметры всех участков вала предварительно определяется на этапе эскизного проектирования по типоразмеру привода, мешалки и муфты, то выполняется лишь проверочный расчет вала из
условия прочности на кручение. При кручении опасным сечением вала
является участок вала диаметром d1 в месте крепления ступицы мешалки (рис. 9). Диаметр вала на этом участке определяется по типоразмеру
мешалки, обычно он меньше чем диаметр всего вала d. Это сделано для
удобства закрепления ступицы и предотвращения смещения мешалки
вдоль оси вала.
Способ крепления неразъемных (рис. 9, а) и разъемных мешалок
(рис. 9, б) отличается.
Вал 1 (рис. 9, а) под неразъемную ступицу 2 заканчивается проточкой, в которую вставляется кольцо 5 с прорезью, удерживающее
мешалку на валу. В свою очередь кольцо 5 крепится к ступице болтами
6. Крутящий момент с вала на ступицу передается шпонкой 3. Приблизительно на половину своей высоты шпонка утоплена в шпоночном пазе
вала. Шпоночный паз ступицы выполнен по всей еѐ длине.
Вал 7 под разъемную ступицу 8 (рис. 9, б) заканчивается буртом
(выступом). Полуступицы 8 соединяются при помощи болтов 9.
Под головки болтов 9 и гаек 10 подложены специальные стопорные шайбы 11, имеющие выступающие лапки. После затяжки болтов лапки пригибаются к ступице, к головкам болтов и к гайкам,
предотвращая самоотвинчивание болтовых соединений.
При работе вал мешалки в месте ее закрепления испытывает,
главным образом, кручение. Расчетный максимальный крутящий момент с учетом пусковых нагрузок определяется по формуле:
Tкр max  K д
Nм
ω
 = (n)/30,
;
(72)
(73)
где Kд – коэффициент динамичности нагрузки, учитывающий перегрузки при включении привода;
Nм – мощность, потребляемая мешалкой на перемешивание (см. техническое задание), Вт;
63
 – угловая скорость вала мешалки, рад/c;
n – частота вращения вала мешалки (см. техническое задание),
об/мин.
Коэффициент Kд зависит от типа мешалки и наличия внутренних
устройств аппарата. Для турбинных и трехлопастных мешалок в аппарате без внутренних устройств Kд = 1,5; в аппарате с перегородками
Kд = 1,2; в аппарате без перегородок со змеевиком и (или) трубой передавливания Kд = 1,3. Для рамных и лопастных мешалок Kд = 2.
Полярный момент сопротивления сечения вала в опасном сечении рассчитывается по формуле, м3:
Wp 
d13
,
16
(74)
где d1 – диаметр участка вала под ступицу определяется исходя из типа
и диаметра мешалки dм (рис. Е.1 – Е.4), м.
d
d
7
1
2
Б
Б
3
4
d1
4
d1
3
5
А
9
А
8
6
Б-Б
11
8
10
б)
а)
1 – вал под неразъемную мешалку; 2 – неразъемная ступица; 3 – шпонка;
4 – лопасти; 5 – кольцо с прорезью; 6 – болты; 7 – вал под разъемную
ступицу; 8 – полуступицы; 9 – болты полуступиц; 10 – гайки; 11 – шайбы.
Рисунок 9 – Крепление ступиц мешалок на валу: а) неразъемные; б) разъемные
64
Проверочный расчет вала заключается в проверке условия прочности на кручение:
τ кр 
Т кр max
Wp
 []кр ,
(75)
где кр – максимальные напряжения в сечении вала, Па;
[]кр = 0,5[] – допускаемые напряжения на кручение для материала
вала при температуре tр, Па.
При невыполнении условия прочности необходимо применить
более прочный материал, удовлетворяющий условию коррозионной
стойкости. Допустимо также увеличить диаметр вала d1 под ступицей
мешалки, выполнив проектный расчет с использованием (74 и 75). При
этом необходимо, чтобы выполнялось условие d1 ≤ 0,9d, а наружный
диаметр ступицы dc (табл. Е.5) пропорционально увеличен. Если окажется, что d1  0,9d, следует увеличить и диаметр всего вала, т.е. выбрать следующий диаметр для данного габарита привода, или перейти к
следующему габариту привода.
3) Определение длины вала мешалки
Общая длина вала , а также расстояние 1 от ступицы мешалки
до нижнего подшипника определяется по эскизу компоновки аппарата
(рис. 4) с учѐтом высоты корпуса аппарата, типоразмера привода, типа
мешалки (см. формулы 76, 77).
4) Расчет вала на виброустойчивость
Под виброустойчивостью вала понимают его способность работать с
динамическими прогибами, не превышающими допускаемых значений. Динамические прогибы вала появляются в результате действия на вал неуравновешенных центробежных сил, которые возникают от неизбежных при монтаже
смещений центров тяжести вращающихся масс (мешалки, сечений вала) с оси
вращения. Динамический прогиб направлен в сторону центробежной силы (рис.
10).
С ростом угловой скорости вала , его динамические прогибы yд сначала
растут, достигая максимального значения yд.max при некотором значении
 = кр, которое называется критическим, а затем убывают. Угловая скорость
вала при  = кр называется также резонансной, в связи с чем графическую
зависимость yд = f() на рисунке 10 называют резонансной кривой.
Вертикальная линия проходящая через координату  = кр делит график
yд = f() на две области. Валы, работающие в области  < кр (слева от пунктирной вертикальной линии) называются жесткими. Валы, работающие в области  > кр (справа от пунктирной линии) называются гибкими.
65
yд
yд.max
III
IV
II
I
кр
0,7 кр

1,3 кр
1,6 кр
Рисунок 10 – Зависимость динамических прогибов вала yд
от угловой скорости  (кр – критическая скорость вала,
соответствующая прогибу yд.max)
Жесткие валы виброустойчивы в заштрихованной зоне I, где их динамические прогибы не превышают допускаемых значений. Гибкие валы виброустойчивы в зоне II, где их динамические прогибы также не превышают допускаемых значений. Длительная работа вала в зоне III – зоне повышенных динамических прогибов, недопустима, так как может привести к нарушению условий жесткости в местах, где эти условия выполнять необходимо. Это, в частности, касается мест установки уплотнения вращающегося вала (рис. 11), где может быть нарушено условие жесткости по прогибам (yд  [yд]) и места установки подшипников, где могут быть нарушены условия жесткости по угловым
перемещениям вала (  []).
Кроме того, центробежные силы при значительных динамических прогибах могут вызвать опасные изгибающие моменты в некоторых сечениях вала
и привести его к поломке из-за нарушения условия прочности. Наиболее надежной следует считать работу вала в зоне I, так как после пуска вал не проходит
через опасную зону III, однако гибкие валы экономичнее жестких по затратам
материала, поскольку при прочих равных условиях имеют заметно меньший
диаметр. Гибкие валы с мешалками, работающие в зарезонансной зоне (зона II)
допускаются к запуску только в жидкости, так как она демпфирует колебания
вала, т.е. уменьшает прогибы. Зона IV (рис. 10) – зона неустойчивой работы
вала с мешалкой в жидкости.
Сущность проверочного расчета вала на виброустойчивость [3, 9] заключается в определении его критической угловой скорости кр в воздухе, а
затем в проверке условий виброустойчивости (86а, 86б). В излагаемой ниже
методике зависимость для определения критической скорости была получена
путем замены колебательной системы «вал с мешалкой на двух опорах» на про-
66
стейшую колебательную систему «пружина – груз», с приведенными жесткостью Кпр и массой mпр (рис. 11, г).
Расчет критической скорости выполняется на основе нормативного документа РДРТМ 26-01-72-82. Расчетная схема консольного вала
представлена на рисунке 11, в. Данные для расчета принимаются по
техническому заданию, из эскиза компоновки и из расчетной схемы
(рис. 11, а, б, в).
Подшипники
Уплотнение
2
h1
Опора
стойки
привода
hО
mв

Hм
hм1
Fц
yд
hм
1
Кпр
d
Ступица
мешалки
H

1
Fц
m
mпр
2
а)
б)
в)
г)
а) расположение вала с мешалкой в аппарате: 1 – рамная мешалка (тип
10); 2 – быстроходная мешалка (трехлопастная – тип 01, турбинная открытая
– тип 03, лопастная – тип 07);
б) прогибы сечений вала под воздействием центробежных сил (Fц –
центробежная сила, действующая на мешалку; yд – динамический прогиб
центра тяжести мешалки);
в) расчетная схема вала;
г) приведенная расчетная схема вала
Рисунок 11 – К расчету вала на виброустойчивость
Длина консоли вала, т.е. расстояние от нижнего подшипника до
середины ступицы (рис. 11, а), м:
ℓ1 = H + hо + h1 – hм,
67
(76)
где H – высота корпуса аппарата (рис. В.1 – В.8, табл. В.1 – В.8), м;
hо – высота опоры для стойки привода (рис. В.16 и табл. В.17), м;
h1 – расстояние от нижнего подшипника в приводе (см. выбранный
тип и габарит привода по рис. Ж.1, Ж.2, Ж.4, Ж.6 и табл. Ж.4, Ж.9,
Ж.15) до опоры под привод на крышке корпуса аппарата, м;
hм – расстояние от днища корпуса до середины ступицы мешалки
(табл. 4), м; для рамных мешалок hм = hм1 + Hм, где hм1 определяется по
таблице 4, Hм – расстояние от лопасти до ступицы мешалки (рис. Е.4 и
табл. Е.4).
Правильность расчетной длины ℓ1 контролируется еѐ соответствием длине консольной части вала на эскизе компоновки аппарата.
Полная длина вала (рис. 11, в), м:
ℓ = ℓ1 + ℓ2,
(77)
где ℓ2 – длина пролета, т.е. расстояние между подшипниками (см. схему
привода рис. Ж.1, Ж.2, Ж.4, Ж.6), м.
Относительные длины консоли 1 и пролета 2
 1  1 /  ,
(78)
2  1 - 1 .
(79)
m в  π d ρcт  ,
4
(80)
Масса вала, кг:
2
где d – диаметр вала, (см. выбранный тип и габарит привода по рис.
Ж.1, Ж.2, Ж.4, Ж.6 и табл. Ж.4, Ж.9, Ж.15), м;
ст = 7850 кг/м3 – плотность стали.
Коэффициент приведения массы вала q вычисляется по формуле
(81) или приближенно определяется по графику на рисунке 12:
q
8 25 140 22 13  2312 14 99 15
.
420 12
(81)
Правильность выполнения расчета контролируется по графику на
рисунке 12.
Осевой момент инерции поперечного сечения вала, м 4:
68
Iz 
d 4
.
64
(82)
Приведенная жесткость вала, Н/м:
К пр 
3ЕI z
.
 12
(83)
Приведенная суммарная масса мешалки и вала, кг:
mпр  m  qmв ,
(84)
где m – масса мешалки (табл. Е.1 – Е.4).
Критическая угловая скорость вала в воздухе кр, рад/c:
кр  К пр / mпр .
q
(85)
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
1
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Рисунок 12. Коэффициент приведения массы вала q  f( 1 )
Виброустойчивость вала проверяют по условию:
а) жесткий вал:
ω
 0,7 ,
ωкр
69
(86а)
б) гибкий вал:
1,3 
ω
 1,6 ,
ωкр
(86б)
где  – угловая скорость вращения вала, рад/c.
Если хотя бы одно из условий (86а или 86б) выполняется, вал будет виброустойчив.
Если оба условия виброустойчивости не выполняются, вал будет работать в резонансной зоне (зона III, см. рис. 10) или в зоне неустойчивой работы
(зона IV, см. рис. 10), что недопустимо. В этом случае следует принять следующее значение диаметра вала d для выбранного габарита привода и повторить
расчет на виброустойчивость, начиная с формулы (80). Если после повторного
расчета оба условия виброустойчивости вновь не выполняются, действуют по
следующей схеме:
а) для привода 1-го типа изменяют исполнение 3 или 4 на 1-ое или 2-ое
(табл. Ж.1), повторяя расчет с учетом новых размеров, начиная с формулы (76).
Если условие виброустойчивости вновь не выполняется, переходят к следующему габариту привода и выполняют проверку виброустойчивости.
б) для приводов 2-го и 4-го типов снова увеличивают диаметр вала d,
принимая следующий габарит привода и повторяя расчет на виброустойчивость,
начиная с формулы (76), с учетом новых размеров привода.
Предельные угловые скорости для жесткого и гибкого валов рассчитываются соответственно по формулам (87а, 87б и 87в) и вносится в
техническую характеристику (чертеж общего вида) аппарата:
пр = 0,7 кр ,
(87а)
пр.min = 1,3 кр ,
(87б)
пр.max = 1,6 кр .
(87в)
5) Определение сил, действующих на вал
Помимо кручения вал мешалки изгибается от действия неуравновешенной центробежной силы Fц и поперечной гидродинамической силы Fм (рис. 13).
Центробежная сила Fц, вызванная несбалансированностью мешалки и вала, постоянна по величине, направлена от оси вала в сторону смещенного центра масс
и условно приложена к середине ступицы мешалки.
Суммарный эксцентриситет, т.е. смещение центра масс мешалки относительно оси вращения из-за неточности изготовления и сборки
вала и мешалки – это сумма собственного эксцентриситета мешалки ем
и половины биения вала δ, т.е.
е = ем + 0,5 δ.
В формуле (88) рекомендуется принять:
70
(88)
ем 
10
3

– допустимая величина эксцентриситета мешалки, м
(эмпирическая формула [23]);
 – угловая скорость вала (73), рад/c.
–4
–1/3
δ = 6,510 ℓ1 ( / 2) – допустимая величина биения вала (эмпирическая формула [7]), м;
ℓ1 – длина консольной части вала (76), м;
С учетом динамического прогиба yд (рис. 11, б) и приведенной
суммарной массы мешалки и вала mпр (84) центробежная сила, Н:
Fц = mпр ω2 (yд ± e) = mпр ω2 e |1 / (1- (ω / ωкр) 2)|.
(89)
Здесь знак плюс для жесткого вала, знак минус для гибкого вала.
Тскр
ℓ1
ℓ
ω
е
Fм = var
Ми
Fц = const
Тс. ж
Ткр
Тскр – скручивающий момент; Тс. ж – момент сопротивления со стороны
жидкости
Рисунок 13 – Схема внешних и внутренних сил, действующих на вал
Поперечная гидродинамическая сила Fм, действующая на ротор
(вал и мешалку) возникает в результате сложного взаимодействия лопастей мешалки с потоками жидкости. Среднее значение поперечной гидродинамической силы (с учетом гидродинамического сопротивления
вала), Н [28]:
Fм 
0,8 k м k в ρ c ω 2 d 6м
3
2
(D k H c )
71
2
,
(90)
где kм – коэффициент сопротивления мешалки (для турбинной открытой
в аппарате с перегородками kм = 0,025, в гладкостенном – kм = 0,016;
для трехлопастной в аппарате с перегородками kм = 0,008, в гладкостенном – kм = 0,006; для лопастной в аппарате с перегородками kм = 0,020, в
гладкостенном – kм = 0,012; для рамной рекомендуется принять: один
ярус перекладин – kм  0,003, два яруса перекладин – kм  0,0035);
kв  1,1 – коэффициент, учитывающий гидродинамическое сопротивление вала;
k = 1 – днище эллиптическое, k = (Нс - 0,33D) / (Нс - 0,083D) – днище
коническое;
ρс – плотность среды, кг/м3;
ω – угловая скорость вала мешалки, рад/с;
dм – диаметр мешалки, м;
D – внутренний диаметр корпуса, м;
Нс – высота жидкости в аппарате, м.
6) Расчет вала на статическую прочность
Статическую прочность рассчитывают по максимально возможным внешним нагрузкам, действующим на вал. В поперечном сечении
вала одновременно действуют касательные напряжения кручения и
нормальные напряжения изгиба, т.е. вал испытывает сложное напряженное состояние. Максимальная гидродинамическая сила Fм max при
кратковременных перегрузках примерно вдвое выше средней силы Fм.
Максимальные значения нормальных max и касательных max
напряжений определяются в опасном сечении, т.е. в месте расположения нижнего подшипника, где изгибающий момент максимален (рис.
13):
 max 
( Fц  Fм max ) 1
Wно
τ max  τ кр 

( Fц  2Fм ) 1
,
(91)
Wно
Т кр max
Wp
,
(92)
Wно = π d3/32,
(93а)
Wр = π d3/16,
(93б)
где Wно, Wр – соответственно, осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала, м3;
ℓ1 – длина консольной части вала (76), м;
d – диаметр вала (см. принятый типоразмера привода), м;
Ткр max – максимальный крутящий момент (72), Нм.
72
Эквивалентные напряжения, рассчитанные по третьей теории
прочности, сравниваются с допускаемыми напряжениями:
2
2
III
экв   max  4 max  [] ,
(94)
где [] – допускаемое напряжение материала вала при температуре не
более 70 С (вал в месте расположения подшипника не должен иметь
температуру выше указанного значения [7]), Па;
Если условие прочности не выполняется необходимо выбрать более прочный материал вала или увеличить диаметр вала на участке под
подшипником.
7) Проверочный расчет вала на усталость
Усталость материала – изменение состояния материала в результате
длительного действия переменной нагрузки, которое приводит первоначально к
появлению в детали микротрещин, далее к их прогрессирующему нарастанию, а
затем к внезапному разрушению после определенного срока эксплуатации. При
этом величина максимальных переменных напряжений в детали может быть
существенно ниже предела текучести σт.
Принимают, что в одних и тех же точках поперечного сечения вала переменные напряжения σ и τ изменяются циклически во времени от максимальных значений (σmax, τmax) до минимальных (σmin, τmin) и обратно по закону синусоиды. Характеристиками изменения цикла напряжений (рис. 14, а) являются:
коэффициент асимметрии цикла R, который в случае действия нормальных
напряжений равен R = σmin / σmax; средние σm = (σmax + σmin)/2 и амплитудные
σа = (σmax – σmin)/2 напряжения цикла. Частными случаями циклов являются
симметричный цикл, в котором σmin = – σmax, R = – 1 (рис. 14, б) и отнулевой
или пульсирующий цикл, в котором σmin = 0, R = 0 (рис. 14, в). Циклы изменения
касательных напряжений  = f (T) аналогичны по своему виду зависимостям
 = f (T) (рис. 14, а, б, в).
Переменные напряжения σ в сечениях вала возникают в двух случаях:
во-первых, когда циклически изменяется нагружающая вал поперечная сила; вовторых, когда сила постоянна по величине и направлению, а вращается вал (при
этом отдельные частицы вала испытывают то растяжение, то сжатие). Возможен
и более сложный случай, когда поперечная нагрузка на вращающийся вал не
остается постоянной, что вызвано структурой гидродинамических потоков в
аппарате с мешалкой. При переменном характере крутящего момента касательные напряжения τ в сечениях вала также носят переменный характер.
Способность детали сопротивляться переменным нагрузкам называется
сопротивлением усталости. Его оценивают по пределу выносливости σ-1
(или τ-1) при симметричном цикле нагружения (R = – 1) на основе экспериментально полученной кривой усталости (рис. 14, г). Предел выносливости σ-1 –
такое амплитудное значение напряжения σа, которое образец, не разрушаясь,
может выдержать в течение неограниченного числа циклов нагружения (или
базового числа циклов нагружения N0). Усталостное разрушение начинается с
73
σ
σа
σа
σmax
σmin
σ
σ
σm
T
σа
σmax
σmin
а)
σm
σа
T
T
цикл
б)
в)
σа
σ -1
0
N0 = 2·106
N
N – число циклов нагружения; N0 – базовое число циклов;
σ-1 – предел выносливости при симметричном цикле
г)
Рисунок 14 – Циклы переменных напряжений. Кривая усталости
образования и развития микротрещины на поверхности детали в месте концентрации напряжений.
Концентраторами напряжений являются участки детали (в данном случае вала) с резким изменением формы (поперечные отверстия, пазы, выточки,
галтели, резьба и т.д.), а также участки вала под запрессованными на вал деталями.
На сопротивление усталости влияют размеры детали, т.е. масштабный
фактор: чем больше размеры поперечного сечения детали, тем вероятнее присутствие в ней внутренней неоднородности, тем менее она надежна. Шероховатость поверхности детали также оказывает влияние на сопротивление усталости, поскольку неровности поверхности, по сути, являются микроконцентраторами напряжений, а агрессивная среда, проникая внутрь материала, ускоряет
усталостные повреждения, снижает предел выносливости в 2  5 раз (явление
коррозионной усталости – вал разрушается на границе раздела жидкой и газовой фаз). Чем выше качество обработки поверхности, тем более надежно работает деталь. Поверхность детали в зоне концентрации напряжений может
упрочняться термообработкой.
В аппаратах с мешалками, согласно [23] крутящий момент Т кр,
действующий в сечении вала, имеет переменную составляющую во
времени (примерно ± (0,12 ÷ 0,2)Ткр). Центробежная сила Fц, совпадая
по направлению с динамическим прогибом yд (рис. 11, б) и поворачива74
ясь вместе с валом, приводит, таким образом, к появлению в сечении
вала постоянных напряжений изгиба σm. Переменные напряжения возникают из-за переменного характера, как крутящего момента Т кр, так и
поперечной гидродинамической силы Fм, что вызвано взаимодействием
мешалки с турбулентными потоками жидкости.
Проверочный расчет вала на усталость имеет своей целью
определение коэффициента запаса S прочности по переменным напряжениям и сравнении его с допускаемым значением [S]. Проверке подлежит одно из опасных сечений вала на участке с напрессованным на него
нижним подшипником привода. В этом сечении вала изгибающие моменты МFц и МFм от действия центробежной силы и поперечной гидродинамической силы – максимальны (рис. 13).
Средние σm, τm и максимальные амплитудные σа, τа значения
напряжений в опасном сечении вала в установившемся режиме перемешивания, Па:
σm 
σа 
τ m  τ кр 
M Fц
Wно
M Fм
Wно
Т кр
Wp

Fц1
;
Wно
(95)

Fм  1
;
Wно
(96)
;
Т кр 
Nм
;
ωη1η2
τа  0,2 τкр ,
(97)
(98)
где η1, η2 – коэффициенты полезного действия, учитывающие потери
мощности в подшипниках и уплотнении вала мешалки.
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным и касательным напряжениям [22] определяется по формулам:
S 
σ
S 
τ
σ -1
,

1  k σ
 k  1σ  ψ σ

 a
Fσ
σ m
kу k
 d

τ -1
1
kу
k

 τ  k  1 τ  ψ τ
Fτ
k
 а
τ m
 d

75
,
(99а)
(99б)
-10
где σ-1 ≈ σв(0,55 – 10 σв) – предел выносливости по нормальным
напряжениям при симметричном цикле, Па;
τ-1 = 0,6σ-1 – предел выносливости по касательным напряжениям
при симметричном цикле, Па;
σв – предел прочности материала вала (табл. 17), Па;
kу – коэффициент влияния поверхностного упрочнения вала при
термообработке (при отсутствии термообработки kу = 1);
kσ, kτ – эффективные коэффициенты концентрации нормальных и
касательных напряжений (табл. 18);
kd – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 18);
kFσ, kFτ – коэффициенты
влияния шероховатости (табл. 18);
ψσ ≈ (0,02 + 2∙10 10σв) – коэффициент чувствительности материала к
асимметрии цикла по нормальным напряжениям;
ψτ = 0,5 ψσ – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла по касательным напряжениям.
Таблица 17 – Пределы прочности материала вала
Марка термически обработанного материала*
Сталь 20 (нормализация)
Сталь 35 (нормализация)
Сталь 40 (нормализация)
Сталь 40Х (нормализация)
Сталь 40Х (закалка с отпуском)
Сталь 30ХМА (закалка с отпуском)
Сталь 15Х5М (отжиг)
Сталь 12Х18Н10Т (закалка с отпуском)
Сталь 10Х17Н13М2Т (закалка с отпуском)
Сталь 06ХН28МДТ (закалка с отпуском)
σв при 20◦С, МПа
430
470
530
570
655
750
390
510
510
520
Примечание – Значения предела прочности обеспечивается термообработкой
* В приводах типа 2 и 4 верхняя часть вала (выше муфты), не имеющая
контакт с рабочей средой, рекомендуется выполнять из стали 35, 40, 40Х
Общий коэффициент запаса прочности S должен превышать минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности для
вала мешалки [S] = 2:
s
sσs τ
s s
2
σ
2
τ
 [s ] .
(100)
При невыполнении условия (100) следует предусмотреть местную упрочняющую обработку поверхности вала под подшипником об76
каткой роликом (поверхностный наклеп) или поверхностную закалку
токами высокой частоты, или химико-термическую (азотирование, цементацию, цианирование). В этом случае коэффициент упрочнения рекомендуется принять в пределах kу = 1,2 – 1,5.
Таблица 18 – Значения коэффициентов, входящих в формулу (99а, 99б)
(концентратор напряжений – посадка подшипника на вал с натягом)
Пределы прочности материала вала σВ, МПа, не более
Параметры
вала
390
Диаметр
d, мм
50
65
80
95
110
130
430
470
510
520
530
570
655
750
3,01
3,19
3,33
3,44
3,54
3,65
3,18
3,36
3,51
3,63
3,73
3,85
3,52
3,72
3,88
4,02
4,13
4,26
3,90
4,13
4,31
4,46
4,58
4,73
1,11
1,13
1,14
kσ / kd
2,45
2,59
2,71
2,80
2,88
2,97
2,61
2,76
2,89
2,98
3,07
3,17
2,77
2,93
3,06
3,17
3,26
3,36
2,93
3,11
3,24
3,35
3,45
3,56
2,97
3,15
3,28
3,40
3,50
3,61
kτ / kd ≈ 0,6(kσ / kd)
d = 50 ÷ 130
Шероховатость
kFσ
Ra, мкм
2,5 (участок
вала под подшипником)
1,07 1,08
1,09
1,10
1,10
1,10
kF
1,04 1,05 1,05 1,06 1,06 1,06 1,06 1,07 1,08
Примечание – Числовые значения коэффициентов для материалов с
другими значениями σВ рассчитываются по формулам [22]:
–3
kσ / kd = [0,38 + 1,48ℓg(d)](0,305 + 1,39·10 σв);
–1
kFσ = {1 - 0,22[ℓg(σв / 20) - 1]ℓg(Rz)} ; Rz ≈ 4Ra; kFτ = 0,575kFσ + 0,425
3.2.2 Расчет подшипников вала мешалки
Определение сил, действующих на подшипники
Подшипники, являющиеся опорами валов, обеспечивают их свободное вращение. Работоспособность и долговечность подшипников
определяется их типоразмерами, условиями нагружения и скоростью
вращения валов. Расчетные схемы нагружения опор вала радиальными
и осевыми силами зависят от типа привода (рис. 15).
77
При оценке долговечности подшипников условно учитываются
наибольшие силы, действующие на опоры вала привода типа 1 и 4 (при
необходимости можно воспользоваться также уточненной методикой
определения всех нагрузок на вал в приводах типа 1, 2 и 4 по Приложению И).
Нагрузки на подшипники – это опорные (радиальные и осевые)
реакции от действующих на вал поперечных и продольных сил. Основными поперечными нагрузками на вал являются гидродинамическая Fм
и центробежная Fц силы (см. раздел 3.2.1), а также поперечная сила F,
возникающая в приводе при передаче вращения на вал мешалки. Основной продольной силой, приложенной к подшипникам является сила
Fд от избыточного давления в аппарате.
Определение
радиальных
реакций. Радиальные реакции RА и
RБ в верхнем и нижнем подшипниках (рис. 15) возникают из-за
действия поперечных центробежной Fц (89) и гидродинамической
Fм (90) сил, а также силы F.
В приводе типа 1 поперечная сила F возникает в месте установки упругой втулочно-пальцевой муфты, [22]:
Полумуфта
или шкив
F
А
ℓ3
RА
ℓ2
Б
RБ
ℓ1
ω
F  Fму ф 
Fц
Fм
2Tкр
,
( 101)
3D1
где Ткр – крутящий момент вала
под муфтой (97), Нм;
D1 – диаметр окружности, на
Рисунок 15 – Расчетная схема
которой
расположены пальцы
для привода типа 1 и привода
муфты (табл. Ж.19), м.
типа 4
В приводе типа 4 поперечная сила F возникает в месте крепления ведомого шкива в клиноременной передаче из-за натяжения ремней с усилием F = Fр (табл. Ж.18).
Радиальные реакции опор для расчета подшипников в приводе
типа 1 и 4 в соответствии с условиями равновесия (Σ(Мi)А= 0, Σ(Мi)Б= 0):
Fд
RБ = [(Fм + Fц)(ℓ1 + ℓ2) + Fℓ3] / ℓ2;
RА = [(Fм + Fц)ℓ1 + F(ℓ2 + ℓ3)] / ℓ2,
78
где для привода типа 1: F = Fмуф, Н; ℓ3 = Н1 – h1 – ℓ2 – ℓр – Lм + 0,5L2
(рис. Ж.2 и табл. Ж.4; рис. Ж.7 и табл. Ж.19), м;
для привода типа 4: F = Fр, Н; ℓ3 = а + 0,5(b + ℓш), (рис. Ж.6 и табл.
Ж.15, Ж.16), м.
Примечание: параметры, используемые в формулах для определения RБ и RА, соответствуют обозначениям на рисунках и таблицах
справочного приложения Ж.
Определение осевых реакций. Вдоль оси вала мешалки действуют
несколько нагрузок, которые могут быть направлены как вверх, так и
вниз. В упрощенном расчете учитываем только усилие от избыточного
давления в корпусе аппарата, действующего на нижний торец вала и
часть площади торцового уплотнения, Н:
Fд  pи (
d 2
 Aу ) ,
4
(102)
где ри – избыточное давление в аппарате (см. техническое задание), Па;
d – диаметр вала мешалки, м;
Ау – дополнительная площадь торцового уплотнения, воспринимающая давление в аппарате (табл. 19), м2.
Таблица 19 – Дополнительная площадь торцового уплотнения, воспринимающая давление в аппарате, Ау104 , м2
Избыточное
Тип
давление в апуплотнения парате, МПа,
не более
Диаметр вала d, мм
50
65
80
95
110
130
Т3
0,6
24,5
30,0
44,7
61,8
58,0
68,3
Т3, Т4
2,5
38,9
42,2
68,5
61,8
58,9
68,3
Суммарный вес основных частей вращающегося ротора (вал и
мешалка), Н:
 d 2

G  g ст
( 1   2   3 )  m м  ,
4


где ρст =7850 кг/м3 – плотность стали;
mм – масса мешалки, кг; g  10 мс2.
79
(103)
Осевую гидродинамическую силу 3-х лопастной мешалки в данном расчете не учитывается.
Суммарная вертикальная сила, действующая на вал мешалки, Н:
FΣ = Fд – G.
(104)
Оценка ресурса (долговечности) подшипников
Расчѐту на долговечность подлежат подшипники нижней опоры
(Б) и верхней опоры (А) (рис. 15, табл. 20, а также рис. И. 1 Приложения).
Таблица 20 – Применение подшипников в приводах типов 1, 2 и 4
Привод тип 1
Привод
Привод
(рис. Ж.1, Ж.2)
Опора
тип 2
тип 4
Исполнение Исполнение (рис. Ж.5)
(рис. Ж.6)
1и3
2и4
шариковый
радиальноА
шариковый упорный и роликовый
шариковый
(верхняя) радиальный шариковый конический
радиальный
радиальный
Габарит стойки (табл. Ж.4)
Б
(нижняя)
01 - 06
07 - 11 01 - 11
шариковый
роликовый
сферический сферический
роликовый
конический
Продолжение таблицы 20
Привод тип 1 (рис. Ж.1, Ж.2) Привод
тип 2
Опора
Исполнение
(рис.
Ж.5)
3и4
1и2
Привод
тип 4
(рис. Ж.6)
Габарит привода
1
2и3
шариковый роликовый
сфериче- сферический
ский
В соответствии с таблицей 20 для приводов типа 1 и 4 имеем:
Опора (Б): подшипник воспринимает лишь радиальную силу RБ.
Опора (А): подшипник воспринимает радиальную RА и осевую
силу FΣ.
Следует иметь ввиду, что установленная в опоре (А) привода типа 1 (исполнение 2 и 4) пара подшипников (радиально-упорный и радиальный) воспринимает общую радиальную нагрузку. На практике при
оценке долговечности рассматривается наиболее неблагоприятный случай, когда вся нагрузка, приходящаяся на данный узел, условно воспринимается одним из двух подшипников, который и рассчитывается [29]:
- если FΣ > 0, то действие сил RА и FΣ воспринимает радиальноупорный подшипник;
80
- если FΣ ≤ 0, то действие сил RА и FΣ воспринимает радиальный
подшипник.
рядке:
Расчѐт долговечности подшипника проводится в следующем по-
- определяется коэффициент влияния осевой нагрузки;
- определяется эквивалентная динамическая радиальная нагрузка;
- определяется ресурс (долговечность) подшипника.
а) Коэффициент влияния осевой нагрузки для подшипников
опоры (А).
1) Для радиального шарикоподшипника:
 f | F |
e  0,28 0  
 C0 
0, 23
,
(105)
где f0 – коэффициент, зависящий от размеров подшипника (табл. 21)
[29];
С0 – статическая грузоподъемность подшипника (табл. Ж.7, Ж.16),
Н.
Таблица 21 – Значения коэффициента f0
Условное обозначение
подшипника
215
220
226
230
312
318
321
f0
14,7
14,4
14,9
14,9
13,1
13,3
13,2
2) Для радиально-упорного подшипника с углом контакта более
15 коэффициент влияния осевой нагрузки (e) принимается по таблице
Ж.7.
б) Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка.
1) Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка на подшипник опоры (А), Н:
Pr = (VXFr + YFа)kбkt ,
(106)
где V – кинематический коэффициент: V=1 при вращении внутреннего
кольца подшипника (если бы конструкцией опорного узла предусматривалось бы вращение наружного кольца подшипника, то V=1,2);
Fr и Fа – соответственно радиальная и осевая нагрузка на подшипник: Fr = RА, Fа = | FΣ |;
kб ≈ 1,8 – рекомендуемый коэффициент динамичности при кратковременных перегрузках до 200 % от номинальной в аппаратах с мешалкой;
81
kt – температурный коэффициент в зависимости от рабочей температуры подшипника: при t ≤ 100 °C kt = 1, при t > 100 °C:
t, °C …. 125 150
kt ……. 1,05 1,10
175 200 225 250
1,15 1,25 1,35 1,40
Коэффициенты радиальной и осевой силы X и Y определяются из
условий:
а) для радиального шарикоподшипника:
Fa
 e , то X = 1, Y = 0;
VFr
(107)
Fa
 e , то X = 0,56, Y = 0,44 / e;
VFr
(108)
если
если
б) для радиально-упорного шарикоподшипника с углом контакта
более 15°:
Fa
 e , то X = 1, Y = 0;
VFr
(109)
Fa
 e , то X = 0,41, Y = 0,87.
VFr
(110)
если
если
2) Эквивалентная динамическая нагрузка на сферический двухрядный подшипник нижней опоры (Б), Н:
Pr = VFrkбkt ,
(111)
где радиальная нагрузка Fr = RБ.
в) Расчетный ресурс подшипника.
Расчетным показателем долговечности подшипника служит базовый ресурс, соответствующий 90 %-ной надежности. Расчетный ресурс
подшипника, ч:
k
 C  106
,
L h  a  
 Pr  60n
(112)
где С – радиальная динамическая грузоподъемность подшипника (табл.
Ж.7, Ж.13, Ж.16), Н;
82
Рr – эквивалентная радиальная динамическая нагрузка на подшипник, Н;
k – показатель степени: k = 3 для шариковых и k = 10/3 для роликовых подшипников;
-1
n – частота вращения вала мешалки, мин ;
а – коэффициент, учитывающий условия работы подшипника, для
обычных условий рекомендуется принять [29]:
шариковые радиальные и радиально-упорные (кроме сферических) а = 0,7 – 0,8;
шариковые сферические двухрядные а = 0,5 – 0,6;
роликовые конические а = 0,6 – 0,7;
роликовые сферические двухрядные а = 0,3 – 0,4.
Если расчѐтная долговечность подшипника меньше общего срока
службы Tа аппарата, то при плановом ремонте аппарата подшипники
должны заменятся.
3.2.3 Расчет мешалок
Мешалки, выбранные по АТК 24.201.17-90 в зависимости от типа
и диаметра, предварительно проверяют по допустимому крутящему моменту [T]кр (рис. и табл. Е.1 – Е.4):
Ткр max  [T]кр ,
(113)
где Ткр max – расчетный максимальный крутящий момент (72), Нм.
Допустимый крутящий момент [T]кр указанный в нормативном
документе не учитывает характеристик конкретного материала, из которого изготовлена мешалка, а также условий эксплуатации. Материал
мешалок принимается таким же, как материал стенок корпуса аппарата,
соприкасающийся с рабочей средой; допускаемые напряжения при расчетной температуре [] = * (табл. Б.3). С целью проверки прочности
мешалки, предназначенной для работы в течение заданного срока службы необходимо выполнить ряд расчетов.
Рабочие элементы мешалки (лопасти, перекладины) находятся
под гидродинамическим, коррозионным и температурным воздействием набегающего потока перемешиваемой среды. Гидродинамическую
силу, распределенную по поверхности лопасти и перекладины, приводят к сосредоточенной силе. Эта сила вызывает изгиб лопасти (перекладины).
Проверочные расчеты на прочность выполняются для сварных
швов в месте крепления лопастей (перекладин) к ступице. Сварные швы
по своей конфигурации бывают стыковыми (в стыковых соединениях)
и угловыми (в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях) [30].
Стыковые швы всегда рассчитываются по тем же напряжениям, что и соединяемые детали, а угловые швы всегда рассчитываются
на срез независимо от вида нагрузок. Предпочтение следует отдавать
83
стыковым швам как более надежным. Сварные соединения в мешалках
по взаимному расположению соединяемых деталей являются тавровыми. При проваре лопастей (перекладин) на их полную толщину и удаления наплывов сварные швы таврового соединения по своей конфигурации близки к стыковым швам и, соответственно с некоторым приближением могут рассчитываться, как стыковые.
Если условия прочности не выполняются, подбирают более
прочный коррозионностойкий материал или увеличивают толщину лопасти (перекладины и ребра жесткости), или в 2-3 раза снижают срок
службы мешалки. При назначении увеличенной толщины лопасти мешалка не будет полностью соответствовать АТК. При уменьшении срока службы мешалки в такое же число раз уменьшают прибавку «с» для
компенсации коррозии, что учитывается при ее расчете. В последнем
случае мешалка за время эксплуатации аппарата подлежит замене 2-3
раза во время планово-предупредительных ремонтов.
При расчете на прочность следует исходить не из исполнительной толщины лопасти (перекладины) sл или ребра жесткости мешалки sр
(рис. Е.1 – Е.4), а из расчетной толщины, так как из-за коррозии к окончанию срока службы (Та = 1015 лет), толщина уменьшается на величину двойной прибавки для компенсации коррозии.
Расчетная толщина лопасти (перекладины) sлp и ребра жесткости
(лопастных и рамных мешалок) sрp, м:
sлp = sл - 2c,
(114а)
sрp = sр - 2c.
(114б)
А) Расчет лопастных и рамных мешалок (рис. 16). Размеры мешалок принимаются по нормативному документу АТК 24.201.17-90
(рис. Е.3, Е.4).
Сила, вызывающая изгиб лопасти, Н:
Fл 
Tкр max
0,4 d м z л
,
(115)
где Ткр max – расчетный максимальный крутящий момент (72), Нм;
0,4dм – условный радиус приложения сосредоточенной гидродинамической силы, м;
dм – диаметр мешалки (см. техническое задание), м;
zл = 2 – число лопастей (перекладин) мешалки.
Изгибающий момент Ми в месте приварки лопасти (перекладины)
к ступице определяется с учетом условного радиуса приложения сосредоточенной гидродинамической силы, Нм:
84
Ми  Fл (0,4dм  0,5dc ) ,
(116)
где dc – диаметр ступицы, (табл. Е.5), м.
А-А
Y
a
А
T
zmax
Y
zc
sр
bл
Z
С
sл
А
hт
Ступица
Fл
Б
Лопасть (перекладина)
d1
Ребро жесткости
Б
dc
0,4 dм
ТТ – условное изображение сварного шва: буква Т означает тип сварного
соединения – тавровое; кружок – сварку по замкнутому контуру
Рисунок 16 – Схема к расчету стыковых швов рамных и лопастных мешалок
Для расчета напряжений, вызванных действием изгибающего момента предварительно определяют геометрические характеристики корневого сечения лопасти и перекладины: момент инерции и момент сопротивления сечения, а также положение центра тяжести (точка С на
рис. 16). Сечение стыкового сварного шва между ступицей и лопастью
(перекладиной) с ребром жесткости на развертке представляет собой
85
фигуру, состоящую из двух прямоугольников, в виде таврового сечения
высотой hт (рис. 16, развернутое кольцевое сечение А-А по сварному
шву).
Рекомендуемая высота сечения лопасти (перекладины) вместе с
ребром жесткости, м:
hт = ( dc)/8 .
(117)
Площади поперечных сечений (м2) лопасти (перекладины) Ал и
ребра жесткости Ар вычисляют по следующим формулам:
Ал = bл sлp ,
(118)
Ар = (hт – sлp) sрp ,
(119)
где bл – ширина лопасти или перекладины (табл. Е.3, Е.4), м;
sлp, sрp – расчетные толщины (114а) лопасти (перекладины) и ребра
жесткости (114б), м.
Расстояние между центрами тяжести сечений лопасти (перекладины) и ребра жесткости, м:
а = 0,5hт.
(120)
Расстояние от начла координат системы Z – Y (центр тяжести лопасти) до центра тяжести всего сечения (точка С на рис. 9), м:
zc 
Ар а
Ал  Ар
.
(121)
Осевой момент инерции сечения стыкового сварного шва для лопасти (перекладины) с ребром жесткости относительно найденной
нейтральной оси Y, м4:
IY' 
s3лр b л
12
 zc 2 Aл 
(h т - s лp )3 s рp
12
 (a - z c )2 A p .
(122)
Координата опасных точек, в которых действуют максимальные
напряжения при изгибе определяется по формуле, м:
zmax = hт – 0,5 sлp – zc .
86
(123)
Осевой момент сопротивления WY сечения стыкового шва, м3:
WY 
I Y
z max
.
(124)
Проверка прочности мешалок в месте приварки лопастей (перекладин) к ступице выполняется по условию прочности на изгиб:
σ
Ми
 [σ ] ,
WY
[]'   [] ,
(125)
(126)
где  – максимальное напряжение в материале шва, Па;
[] – допускаемое напряжение для материала сварного шва, Па;
[] – допускаемое напряжение для материала мешалки при расчетной температуре, Па;
 = 0,8 – коэффициент прочности стыкового сварного шва для таврового соединения двусторонним швом при сварке вручную.
В случае отсутствия ребер жесткости напряжение определяется
2
по (125) при замене знаменателя на WY = bл sлр / 6, исключая (117-124).
Б) Расчет трехлопастной мешалки (рис. 17). Размеры мешалки
принимаются по нормативному документу АТК 24.201.17-90 (рис. Е.1).
Трехлопастная мешалка при вращении создает поток жидкости,
имеющий как окружную, так и осевую составляющие. При вращении
мешалки по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода, осевой
поток направлен к днищу аппарата.
Лопасти мешалки испытывают действие сил гидродинамического
сопротивления. Направление сил противоположно направлению потоков жидкости. Под воздействием окружной и осевой силы лопасть испытывает изгиб, который, не учитывая деформацию в направлении оси
Z, условно можно считать плоским.
Окружная гидродинамическая сила, действующая на лопасть, Н:
Fл 
t
Tкр max
0,4 d м z л
,
где Ткр max – расчетный максимальный крутящий момент (72), Нм;
dм – диаметр мешалки (см. техническое задание), м;
zл = 3 – количество лопастей.
87
(127)
Осевая гидродинамическая сила, действующая на наклонную лопасть, Н:
Fл 
а
0,56Tкр max
0,4dм z л
.
(128)
А
А-А
dc
Y
T
Y
F лa

Fлt
bл
F
Fл
Z
Z
sл
А
0,4d м
dм
Т
– условное изображение сварного шва: буква Т означает тип
сварного соединения – тавровое; кружок – сварку по замкнутому
контуру
Рисунок 17 – Схема к расчету стыковых швов трехлопастной мешалки
Векторы Fлt, Fлa в проекции на ось Y дают суммарную изгибную
нагрузку на лопасть мешалки, которая приложена на расстоянии ℓ F от
сварного шва (рис. 17), Н:
FY  Fл sinα  Fл cosα ,
t
a
(129)
здесь  = 30 – угол наклона лопасти.
Максимальный изгибающий момент, возникающий в сечении
сварного шва, рассчитывается по формуле, Нм:
M max  FY F  FY (0,4d м  0,5dc ) .
88
(130)
Осевой момент сопротивления поперечного сечения шва относительно главной центральной оси инерции Z, м3:
WZ 
s 2лр b л
6
,
(131)
где bл – ширина лопасти (табл. Е.1), м;
sp – расчетная толщина лопасти, м.
Прочность стыкового сварного шва при действии изгиба проверяется по условию:

М max
 [] ,
WZ
(132)
где  – максимальное напряжение в материале шва, МПа;
[] – допускаемое напряжение материала сварного шва (по формуле
126), МПа.
В) Расчет турбинной открытой мешалки (рис. 18). Размеры мешалок принимаются по АТК 24.201.17-90 (рис. Е.2).
Угловые швы таврового сварного соединения диска мешалки со
ступицей испытывают деформацию среза.
Сила среза сварного шва, Н:
Fср 
Tкр max
0,5 d с
,
(133)
где Ткр max – расчетный максимальный крутящий момент (72), Нм;
dс – диаметр ступицы (рис. и табл. Е.5), м.
Суммарная площадь сечения двухстороннего шва, м2:
Аш  2dc (0,7k - с) ,
(134)
где k = 0,85sд – катет сварных швов (полученное значение k округляется
до целого числа в мм), м;
sд – толщина диска (рис. Е.2), м.
Условие прочности на срез углового шва таврового сварного соединения диска мешалки со ступицей:
τс 
Fcp
Aш
 [τ] ,
89
(135)
где с – касательные напряжения в материале швов, Па;
Fcp – сила среза сварных швов, Н;
Аш – суммарная площадь биссекторного сечения угловых швов, м2;
[] = [] – допускаемое касательное напряжение для материала
швов, Па;
 = 0,65 – коэффициент прочности сварного шва для таврового соединения двусторонним швом при сварке вручную.
dc
T
sд
А
0,7k
n
T
А
n
k
Tкр
dм
Т
– условное изображение сварного шва: буква Т означает тип сварного
соединения – тавровое; кружок – сварку по замкнутому контуру;
n – n – биссекторное сечение углового сварного шва.
Рисунок
18 – Схема
к расчету
угловых швов
Рисунок 11 – Схема
к расчету
угловых
швов турбинной
открытой мешалки
турбинной открытой мешалки
3.2.4 Расчет шпоночного соединения ступицы мешалки с валом
Крутящий момент с вала на ступицу мешалки передается при помощи призматической шпонки (рис. 19), размещенной в шпоночных
пазах вала и ступицы. Боковые грани на половине своей высоты шпонки
испытывают напряжения смятия см, а продольное сечение – напряжения среза ср. Шпонку рекомендуется изготавливать из того же материала, что и вал. Допускаемые напряжения [] принимаются равные
90
нормативным допускаемым напряжениям * при температуре рабочей
среды (табл. Б.3).
Для ступиц мешалок рекомендуется применять высокие шпонки,
размеры поперечного сечения которых (табл. 22) зависят только от диаметра вала d1 на участке под ступицей. Для валов диаметром не более 30
мм применяются обычные шпонки (табл. Ж.24).
А
А–А
Шпонка
d1 - t
t
t1
h
b
ℓш
d1 + t1
Ступица
Сечение шпонки
Вал
F
hс
d1
А
F
срез
смятие
Рисунок 19 – Схема к расчету шпоночного соединения
Длину призматической шпонкиℓш (м) назначают конструктивно
с учетом высоты ступицы hc:
ℓш = hc – (0,01 ÷ 0,02).
(136)
Полученное значение округляют до стандартного ℓш из ряда (по
ГОСТ 10748-79), мм: 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100,
110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400.
Для шпоночного соединения стандартной шпонкой выполняется
проверочный расчет только на смятие. Шпонка испытывает смятие с
двух противоположных боковых сторон, как показано на рисунке 19: со
стороны вала в поперечном сечении нижняя часть одной из боковых
поверхностей, и со стороны ступицы – верхняя часть противоположной
боковой поверхности. Со стороны ступицы в соответствии с таблицей
22 поверхность смятия минимальна.
Сила, вызывающая смятие, Н:
F
Т кр max
0,5d1
91
,
(137)
где d1 – диаметр участка вала под ступицу мешалки, м.
Таблица 22 – Размеры сечений высоких шпонок и пазов по
ГОСТ 10748-79, мм
Диаметр вала
Размеры сечения
шпонки
Длина
Глубина паза
h
ш
t
t1
10,0
9,0
22 – 110
5,5
3,8
12,0
11,0
28 – 140
7,0
4,4
Свыше 44 до 50
14,0
12,0
36 – 160
7,5
4,9
Свыше 50 до 58
16,0
14,0
45 – 180
9,0
5,4
Свыше 58 до 65
18,0
16,0
50 – 200
10,0
6,4
Свыше 65 до 75
20,0
18,0
56 – 220
11,0
7,4
Свыше 75 до 85
22,0
20,0
63 – 250
12,0
8,4
Свыше 85 до 95
25,0
22,0
70 – 280
13,0
9,4
Свыше 95 до 110
28,0
25,0
80 – 320
15,0
10,4
Свыше 110 до 130
32,0
28,0
90 – 360
17,0
14,4
d1
b
Свыше 30 до 38
Свыше 38 до 44
Минимальная поверхность смятия (м2) определяется по формуле:
Асм = (ℓш – b)(h – t).
(138)
Условие прочности шпонки на смятие:
σ см 
F
 [] см ,
А см
(139)
где см – напряжение смятия на боковой поверхности шпонки, Па;
[]см= 1,5 – допускаемые напряжения на смятие материала шпонки, Па.
Если условие прочности (139) не выполняется, необходимо выбрать другой более прочный коррозионностойкий материал или поставить две шпонки той же длины, смещенные по окружности на угол 180
в нестандартной ступице.
92
3.2.5 Расчет муфт
Муфта соединяет вал привода с валом мешалки и передает крутящий момент. Типоразмер муфты зависит от типа привода и диаметра
вала (см. эскиз компоновки или рис. Ж.1, Ж.2, Ж.4, Ж.6). В приводе
типа 1 используется упругая втулочно-пальцевая муфта (рис. Ж.7), в
приводе типа 2 – фланцевая (рис. Ж.8) или продольно-разъемная (рис.
Ж.10) муфты, в приводе типа 4 – фланцевая (рис. Ж.9).
Муфты, выбранные по диаметру вала при эскизной компоновке
аппарата, проверяются на нагрузочную способность по условию:
Т р.м 
Т кр max
1 2 3
 Т ном ,
(140)
где Тр.м – расчетный крутящий момент на участке вала под муфту, Нм;
1, 2, 3 – соответственно КПД подшипников, уплотнения и муфты
(табл. Ж.25), вводимые в расчет с учетом схемы привода (для приводов
типа 2 и 4 3 = 1);
Тном – номинальный (допустимый) крутящий момент для выбранного типоразмера муфты (рис. Ж.7 – Ж.10 и табл. Ж.19 – Ж.21), Нм.
3.2.6 Расчет сальникового уплотнения
Набивка сальникового уплотнения подбирается на основании рекомендаций приложения (табл. Ж.22). Проверочный расчет сальникового уплотнения выполняется в предположении [11], что герметичность
уплотнения будет обеспечена, если боковое давление набивки на вал p x
в ее нижней части будет не меньше избыточного давления среды р и с
некоторым запасом (рис. 20). При этом требуемое давление втулки на
сальниковую набивку рс, Па:
pc 
n г p раб
 4 μkh 


d -d
 ,
e k
(141)
k
где k = px/py – коэффициент бокового давления сальниковой набивки
(табл. 23);
nг = 1,3 – 1,5 – коэффициент запаса герметичности;
 – среднее значение коэффициента трения между набивкой и валом, набивкой и стенкой камеры (табл. 23);
93
h – высота набивки, м (рис. Ж.11 и табл. Ж.22);
d, dk – соответственно диаметр вала и камеры, м (рис. Ж.11 и табл.
Ж.22).
Усилие затяга шпилек нажимной втулки определяется по формуле:
Fз 
π 2
(d к  d 2 ) pc ,
4z1
(142)
где z1 – число шпилек (табл. Ж.22).
Fзz1
1
Эпюра бокового давления
2
y
pc k
5
3
4ky
h
pраб e dк  d
4
0
d
рраб
px
рраб
dк
1 – вал; 2 – втулка нажимная; 3 – набивка; 4 – корпус; 5 – шпилька.
Рисунок 20 – Схема к расчету сальникового уплотнения
Таблица 23 – Параметры сальниковых набивок
Максимальная Коэффициенты
температура,
k

С
Марка набивки
по ГОСТ 5152-84
АП (асбестовая с антифрикционной
добавкой)
АФТ (асбестовая, пропитанная суспензией фторопласт – 4 с тальком)
ФФ (фторолоновая, пропитанная
суспензией фторопласта)
94
250
0,5
0,1
300
0,4
0,1
100
0,5
0,08
Шпильки, в напряженном резьбовом соединении, проверяются на
прочность по условию:

1,3Fз
 [] ш ,
Аб
(143)
где  – расчетное напряжение, Па;
1,3 – коэффициент, учитывающий касательные напряжения, возникающие при затяжке гайки на шпильке в процессе эксплуатации уплотнения;
Аб – расчетная площадь сечения шпильки (табл. 15), м2;
[]ш = * – допускаемое напряжение для материала шпильки из стали 40 при температуре среды (табл. Б.3), Па.
Если условие прочности (143) не выполняется, необходимо выбрать другой более прочный материал шпильки.
3.3 Оформление технической документации
3.3.1 Пояснительная записка
По всем этапам курсового проекта оформляется единая пояснительная записка.
При выполнении текстовых и графических документов проекта
следует руководствоваться требованиями ГОСТ по ЕСКД и СТП
[25, 26]. Так, при оформлении пояснительной записки следует соблюдать основные требования ГОСТ 2.105 – 95 «Общие требования к текстовым документам».
Титульный лист курсового проекта включает наименование института, кафедры, номер группы, фамилию и инициалы студента и руководителя, их личные подписи, тему проекта и год защиты. Образец
приведен в приложении К.
Текстовая часть пояснительной записки выполняется на писчей
бумаге стандартного формата А4 (297210) на одной стороне листа. По
всем четырем сторонам листа оставляются поля. Размер левого поля
(для подшивки) 30 мм, правого не менее 10 мм, верхнего и нижнего –
20 мм.
Нумерация страниц должна быть сквозной, начиная с титульного
листа. Номера страниц указываются в правом нижнем углу страницы.
Номера не проставляются на листах: титульном и техническом задании.
Текстовая часть пояснительной записки разбивается на разделы,
подразделы и пункты, которые нумеруются арабскими цифрами по аналогии с данным пособием. Каждый раздел начинается на новой страни95
це. Термины и обозначения должны соответствовать действующим
стандартам. В расчетах следует использовать Международную систему
единиц (СИ) – наименование и обозначение величин и единиц должно
соответствовать ГОСТ 8.417 – 2002; при этом в тексте, таблицах можно
применять десятичные кратные единицы, например: мм; МПа (10 6 Па),
кН (103 Н).
Текст должен сопровождаться расчетными схемами, поясняющими расчеты. Все виды иллюстраций называются рисунками и номеруются арабскими цифрами. Например: «Рисунок 3 – Схема к расчету
конического днища». Нумерация рисунков и аналогично таблиц и формул должна быть сквозной для всего текста.
Оформленная пояснительная записка сшивается в тетрадь. Титульный лист заполняется чертежным или машинописным шрифтом. За
титульным листом следует «Техническое задание на курсовой проект» и
«Содержание».
Раздел «Техническое задание на курсовой проект» содержит
бланк технического задания на проектирование, подписанный руководителем и исполнителем.
В «Содержании» [25] перечисляются наименования всех разделов
и подразделов с указанием номеров страниц. Разделы и подразделы исключая «Введение», «Список использованных источников» и «Приложение», обозначаются арабскими цифрами, например:
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Цель и задачи проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Эскизный проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Выбор конструкционных материалов . . . . . . . . . . .. 5
2.2 Определение расчетной температуры и
допускаемых напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Определение рабочего, расчетного, пробного
и условного давлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Выбор комплектующих элементов. Эскиз компоновки . 8
2.5 Оценка надежности эскизного варианта
компоновки аппарата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 Технический проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 Расчет элементов корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.1 Расчет толщины стенок оболочек из условия
прочности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.2 . . . . . . . . . . . .
..................................................
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . 35
Приложение А Эскиз компоновки аппарата . . . . . . . . . 36
96
В разделе «Введение» приводятся краткие сведения об аппаратах
с мешалками и общая характеристика проектируемого аппарата (указываются назначение и область применения, см. раздел 1.1).
В разделе «Цель и задачи проекта» формулируются основные цели и задачи проекта (цель указана в техническом задании, а задачи – в
календарном плане), перечисляются основные нормативные документы
необходимые для проектирования аппарата с мешалкой.
При выполнении разделов «Эскизный проект» и «Технический
проект» необходимо соблюдать ряд требований.
Расчет каждого элемента конструкции должен сопровождаться
поясняющим рисунком (расчетной схемой).
Все расчетные формулы сначала приводят в общем виде, затем в
формулу подставляют числовые значения величин (без промежуточных
вычислений) и приводят результат с указанием размерности. Все входящие в формулу параметры должны быть расшифрованы при первом
их использовании, в ответе указаны их размерности. Формулу нумеруют арабскими цифрами в круглых скобках в конце строки. Например:
« . . . . . расчет выполняется по формуле
σи 
32М и
πd
3

32 2000
3,140,1
3
 20,38 106 Па  20,4 МПа ,
(36)
где и – нормальные напряжения от изгиба, Па; Ми – изгибающий момент, Нм; d – диаметр вала, м. . . .»
Проверочные расчеты должны завершаться выводом о выполнении (невыполнении) условия работоспособности (прочности, виброустойчивости и т.д.).
Ссылки на литературу отмечают арабскими цифрами, заключенными в квадратные скобки. Например: «…. Согласно работе [2] предел
текучести для стали Ст3 составляет т = 240 МПа . . .». Число в квадратных скобках должно соответствовать порядковому номеру источника в
разделе «Список использованных источников».
В разделе «Заключение» дается общая характеристика надежности аппарата, анализ результатов выполненных расчетов по критериям
работоспособности и приводятся технические характеристики изделия,
с указанием резервов интенсификации технологического процесса (предельное и рабочее давление в аппарате, номинальная и потребляемая
мощность привода и т.д.), а также технические требования на изготовление и испытания.
В разделе «Список использованных источников» приводятся литературные источники, использовавшиеся при работе над проектом, при
этом список должен быть оформлен в соответствии с требованиями
библиографического описания документа по ГОСТ 7.1-2003.
В разделе «Приложение» помещают эскиз компоновки. При
необходимости в «Приложение» допустимо включать таблицу составных частей общего вида, спецификации к сборочным чертежам, чертежи деталей (формат А4).
97
3.3.2 Чертеж общего вида
Общие правила выполнения чертежа общего вида
{
{
{
{
{
В техническом проекте необходимо выполнить чертеж общего
вида аппарата с видами, разрезами, сечениями и выносными элемента
ми, дающими полное представление об его устройстве и принципе работы, а также позволяющими разработать рабочую конструкторскую
документацию. Изображения составных частей (сборочных единиц)
аппарата, на которые отдельно оформляются чертежи общих видов (в
курсовом проекте не выполняются), даются с упрощениями вплоть до
контурных очертаний, если при этом обеспечено понимание конструктивного устройства аппарата и взаимодействие его составных частей.
Чертеж общего вида аппарата (Приложение Н) должен содержать:
1) Изображения аппарата (виды, разрезы, сечения, выносные
элементы), содержащие окончательные конструктивные решения. Перечень видов, разрезов и выносных элементов указывается преподавателем.
2) Основные размеры изделия: габаритные; установочные; присоединительные; сопрягаемые (посадочные); расчетные, а также базовые
(габариты и установочные размеры сборочных единиц и др.).
3) Обозначения принятых посадок в сопряжениях деталей (Приложение К).
4) Расположения штуцеров, люка, опор и строповых устройств
(цапф) аппарата.
5) Таблицу назначения штуцеров в аппарате.
6) Техническую характеристику аппарата и технические требования к нему.
7) Перечень составных частей аппарата.
Общий вид аппарата выполняется на двух листах. На первом листе формата А1 помещают основную надпись по форме 1 ГОСТ 2.10468 высотой 55 мм в правом нижнем углу. На втором листе формата А2
делают основную надпись по форме 2а высотой 15 мм. Обозначение
аппарата на всех листах одинаковое и заканчивается кодом документа
"ВО" – вид общий.
При курсовом проектировании предлагается придерживаться
следующей структуры обозначений изделия и его составных частей
[17]:
000 000 00 00 000,
1
2
3
4
5
где 1 – индекс изделия;
2 – вариант разработки изделия (принимается номер варианта);
3 – обозначение крупных сборочных единиц;
4 – обозначение более мелких сборочных единиц;
5 – обозначение деталей.
98
Пример обозначения чертежа общего вида аппарата с механическим перемешивающим устройством без обогрева (индекс 204):
204.088.00.00.000.ВО. Аппарат с обогревом рубашкой будет иметь индекс 205; то же с обогревом змеевиком – 206. Более подробные сведения по структуре обозначения изделия указаны в [15].
Массу аппарата без массы заполняемой среды в основной надписи приводят из пояснительной записки ее расчетное значение в тоннах с
указанием размерности. Наименование аппарата записывают в именительном падеже единственного числа, помещая на первое место имя
существительное. Для чертежей технического проекта присваивается
литера "Т", а для рабочих чертежей – литера «О» (опытный образец).
Над основной надписью оставляют место шириной 185 мм (как
для основной надписи) для текстовой части, состоящей из технических
требований и технической характеристики, а также для таблицы составных частей изделия. Текстовую часть помещают только на первом
листе чертежа над основной надписью на расстоянии не менее 10 мм.
При необходимости текст размещают в две и более колонки (вторую и
последующие колонки располагают слева от основной надписи). В тексте не должно быть сокращений слов, за исключением общепринятых и
установленных стандартами.
Таблицу с перечнем составных частей аппарата можно располагать на отдельных листах формата А4 в качестве последующих листов
чертежа общего вида или на первом листе чертежа общего вида всего
аппарата над текстовой частью чертежа. Между текстовой частью и
таблицей составных частей не допускается помещать изображения или
другие таблицы.
Длина таблицы по горизонтали равна 185 мм. Высота головки
таблицы около 15 мм. Высота строк должна быть не менее 8 мм. Последняя строка перечня не должна доходить до текстовой части чертежа
или основной надписи на расстояние менее 10 мм.
Если составные части аппарата не размещаются в одной колонке
перечня, то он должен быть продолжен на последующих листах чертежа
общего вида на формате А4 с обязательным повторением на каждом
листе заголовка таблицы.
Текстовая часть чертежа
Техническую характеристику аппарата помещают отдельно над
техническими требованиями. Если на чертеже приведены только технические требования, то заголовок над ними не пишут. Заголовки пишут
без подчеркивания в случае, если на чертеже есть технические требования и техническая характеристика. Технические требования и техническая характеристика записываются пунктами со сквозной нумерацией,
каждый из которых начинается с новой строки. Пункты технических
требований и технической характеристики, по которым информация
отсутствует, могут быть опущены.
99
В технической характеристике следует указывать:
1. Параметры рабочей среды (наименование, концентрация,
плотность, температура).
2. Внутренний объем аппарата: номинальный и рабочий.
3. Средний срок службы и наработка на отказ аппарата.
4. Давление в корпусе рабочее: избыточное и остаточное.
5. Давление в корпусе расчетное предельное: внутреннее и
наружное.
6. Давление пара или охлаждающей жидкости в рубашке (змеевике): рабочее избыточное и расчетное предельное.
7. Мощность электродвигателя, тип, габарит, исполнение и коэффициент полезного действия привода.
8. Угловая скорость (или частота вращения) перемешивающего
устройства: номинальная и предельно допустимая.
9. Масса аппарата в рабочем состоянии.
10. Другие необходимые данные, характеризующие аппарат с
мешалкой.
В технических требованиях следует указывать:
1. Требования, согласно которым должен быть изготовлен аппарат, условия и методы проведения пусковых испытаний.
2. Требования, согласно которым должен быть изготовлен корпус
аппарата.
3. Требования о необходимости регистрации аппарата в органах
Госгортехнадзора.
4. Требования по проведению гидравлических испытаний корпуса и рубашки пробным давлением с указанием величины давления.
5. Материал корпуса и рубашки.
6. Допустимая скорость коррозии.
7. Ссылки на другие документы, содержащие технические требования и указания, распространяющиеся на данный аппарат, но не приведенные на чертеже.
Таблица составных частей аппарата
Таблица составных частей (рис. 22) в общем случае содержит
следующие графы: "Поз." (позиция), "Обозначение", "Наименование",
"Кол." (количество), "Доп. указания" (дополнительные указания). Диагональное деление головки таблицы не допускается. В каждой строке
перечня "двухэтажные" записи не допускаются. Если запись не помещается на одной строке, ее следует продолжать на второй строке и последующих строках.
Записывать составные части аппарата в таблицу необходимо
сверху вниз, подчеркивая заголовки тонкими линиями, в следующей
последовательности:
Заимствованные изделия.
Покупные изделия.
Вновь разрабатываемые изделия.
100
Заимствованные изделия в студенческих проектах не используются. К покупным изделиям относятся составные части аппарата (сборочные единицы и отдельные детали), применяемые по стандартам
(ГОСТ, ОСТ), нормативным документам (АТК) или техническим условиям (ТУ) и не требующие разработки чертежей (например, крепежные
изделия, фланцы, прокладки, муфта, уплотнение и др. изделия). На них
в графе "Наименование" перечня составных частей указывают принятое
стандартом (нормативным документом) обозначение изделия и обозначение стандарта (нормативного документа), а графа "Обозначение" не
заполняется.
185
Обозначение
Наименование
10
Кол.
Доп.
указания
8 8
Поз.
83
15
8
60
Рисунок 22 – Таблица перечня составных частей аппарата
Для стандартных и типовых изделий, вошедших в состав какойлибо сборочной единицы, на чертеже общего вида аппарата, на полке
линии-выноски следует давать наименование и обозначение изделия по
ГОСТ, ОСТ, АТК или указать в технических требованиях ссылку на
них.
В раздел "Вновь разрабатываемые изделия" перечня в первую
очередь следует включать сборочные единицы, на которые разрабатываются чертежи общих видов. При этом в графе "Обозначение" после
соответствующего индекса изделия ставится точка и добавляется код
вида документации "ВО" – вид общий, устанавливаемый по ГОСТ
2.102-68.
Составные части изделия, на которые не разрабатываются чертежи общих видов, также вносятся в перечень согласно присвоенным им
позициям. Для таких составных (сборочных) частей и деталей, не входящих в сборочные единицы, в графе "Обозначение" присвоенные индексы чертежей записываются без кода "ВО".
101
Примеры условных обозначений стандартных изделий
в таблице составных частей чертежа общего вида
В основном условные обозначения элементов фланцевых соединений, днищ и рубашек корпуса, приводов и других изделий, входящих
в составные части аппарата, приведены в разделе 2.6.
Ниже показаны условные обозначения других стандартных изделий, используемых в аппаратах с мешалками.
Структура обозначений и рекомендации для резьбовых крепежных изделий приведены в приложении Л. Конструктивные особенности
изделий, учитываемые в условных обозначениях, указаны в приложении
Ж, а также в машиностроительном справочнике [15].
Муфта упругая втулочно-пальцевая (табл. Ж.19) из стали марки
40 с номинальным вращающим моментом 2000 Н ·м, с диаметром посадочных отверстий 65 мм, исполнения полумуфт 1 (с цилиндрическими
отверстиями для длинных концов валов):
Муфта МУВП 2000-65-1 ГОСТ 21424-93;
то же, номинальным вращающим моментом 4000 Н·м, одна из
полумуфт с диаметром отверстия под вал 90 мм, исполнения 1 (с цилиндрическим отверстием для длинного конца вала), другая – диаметром 95 мм, исполнения 3 (с коническим отверстием для длинного конца
вала):
Муфта МУВП 4000-90-1-95-3 ГОСТ 21424-93.
Шпонка призматическая обычная исполнения 1 (табл. Ж.24), с
размерами сечения (ширина b = 18 мм, высота h = 11 мм), и длиной
ℓ = 63 мм:
Шпонка 18×11×63 ГОСТ 23360-78.
Шпонка высокая призматическая исполнения 1 (табл. 21), с размерами сечения (ширина b = 18 мм, высота h = 16 мм) и длиной
ℓ = 63 мм:
Шпонка 18×16×63 ГОСТ 10748-79.
Шпилька типа А, исполнения 1, с метрической резьбой диаметром 20 мм, с крупным шагом резьбы, поле допуска 6g, полной длиной
ℓ = 180 мм, материал группы 21 (сталь марки 12Х18Н10Т), без покрытия (предназначена для фланцевых соединений с гладкими отверстиями):
Шпилька М20 – 6g × 180.21.12Х18Н10Т ГОСТ 9066-75.
Шпилька исполнения 1, с метрической резьбой диаметром 16 мм,
с крупным шагом резьбы, поле допуска 6g, длиной ℓ = 90 мм от ввинчиваемого резьбового конца (b1 = d), класс прочности 5.8 (сталь марки 35),
с покрытием 05 (окисное пропитанное маслом) толщиной 6 мкм (предназначена для крепления стойки привода на опоре):
102
Шпилька М16 – 6g × 90.58.056 ГОСТ 22033-76.
Откидной болт с проушиной класса точности В, исполнения 1, с
метрической резьбой диаметром 20 мм, с крупным шагом резьбы, поле
допуска 6g, длиной ℓ = 100 мм, класс прочности 8.8 (сталь марки 40), с
покрытием 01 (цинковое, хроматированное) толщиной 6 мкм (предназначен для затяжки фланцев смотрового люка):
Болт М20 – 6g × 100.88.40.016 ГОСТ 3033-79.
Гайка круглая шлицевая исполнения 1 (табл. Ж.26), с метрической резьбой диаметром 80 мм, с мелким шагом резьбы 2 мм, с полем
допуска 6Н, класс прочности 5 (сталь марки 30), с покрытием 05 (окисное пропитанное маслом) толщиной 6 мкм, (предназначена для крепления фланцевой полумуфты на валу):
Гайка М80×2 – 6Н.5.056 ГОСТ 11871-88.
Шайба нормальная плоская круглая, исполнения 1, класса точности А для крепежной детали (откидной болт на люке) с диаметром резьбы 16 мм, группа 02 (сталь марки Ст3), с покрытием 01 (цинковое, хроматированное) толщиной 6 мкм:
Шайба А.16.02. Ст3.016 ГОСТ 11371-78.
Шайба стопорная многолапчатая, исполнения 1 (табл. Ж.26), тип
Н (нормальная), предназначенная для стопорения круглых шлицевых
гаек с диаметром резьбы 80 мм, группа 02 (сталь марки Ст3), с покрытием 05 (окисное пропитанное маслом):
Шайба Н.80.02.Ст3.05 ГОСТ 11872-89;
то же исполнения 2, группа 01(сталь марки 08кп), с покрытием 02
(кадмиевое) толщиной 9 мкм:
Шайба 2Н.80.01.08кп.029 ГОСТ 11872-89.
Шайба стопорная с лапкой (табл. Ж.28), предназначенная для
стопорения шестигранных гаек и болтов с шестигранной головкой, с
диаметром резьбы 12 мм, материал группы 21 (коррозионностойкая
сталь марки 12Х18Н10Т), без покрытия:
Шайба 12.21 ГОСТ 13464-77.
Шайба пружинная нормальная, исполнения 1, предназначенная
для предотвращения самоотвинчивания болта или гайки с диаметром
резьбы 12 мм, из стали марки 65Г, с покрытием 02 (кадмиевое) толщиной 9 мкм:
Шайба 12 65Г.029 ГОСТ 6402-70;
то же из стали марки 30Х13, с покрытием 11 (окисное):
Шайба 12 30Х13.11 ГОСТ 6402-70.
103
4 ЧЕТВЕРТАЯ СТАДИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
РАБОЧАЯ КОНСТРУКТОРСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Рабочая документация проекта разрабатывается на основании
конструктивных решений, принятых в техническом проекте, и предусмотрена техническим заданием проекта.
В рабочей документации разрабатываются сборочные чертежи и
рабочие чертежи деталей, необходимые для изготовления и сборки
проектируемого
изделия
(аппарата).
Сборочные
чертежи
сопровождаются спецификациями, определяющими состав сборочной
единицы.
Основные требования к сборочному чертежу
Изображение изделия на сборочном чертеже должно быть таким,
чтобы оно давало полное представление о расположении и взаимной
связи частей, и по нему можно было осуществить сборку и контроль
изделия. Сварные швы, места пайки и склеивания отмечаются линией
выноской по правилам, которые установлены по ГОСТ 2.312-72, ГОСТ
2.313-82. На сборочном чертеже должны быть проставлены не все, а
только контролируемые и другие требующиеся для сборки размеры (в
том числе предельные отклонения и посадки), а также габаритные,
установочные, присоединительные и необходимые справочные размеры. К сборочному чертежу разрабатывают спецификацию на листах
формата А4.
Номера позиций сборочных единиц и деталей в соответствии с
номерами позиций, указанными в спецификации, наносят на полках
линий-выносок, проведенных от каждой составной части изделия.
Номера позиций располагают вне контура изображения, выполняют
размером шрифта на один-два номера больше, чем у размерных чисел.
Пример выполнения сборочного чертежа турбинной мешалки
приведен на рисунке 20.
Спецификация
Спецификация [15] составляется на каждую сборочную единицу.
Спецификация состоит из нескольких разделов. Наличие тех или иных
разделов в таблице спецификации определяется составом изделия. Для
простых сборочных единиц, например, для мешалки разделы
располагают в следующей последовательности: «Документация»,
«Детали», «Стандартные изделия», «Материалы». Наименование
каждого раздела указывают в графе «Наименование» и подчеркивают
тонкой линией. Пример заполнения спецификации дан на рисунке 21.
104
Основные требования к рабочему чертежу детали
Рабочие чертежи деталей (рис. 22 – 24) должны содержать все
сведения необходимые для изготовления детали соответствующего
качества и для проведения контроля [15]. Рабочий чертеж содержит:
изображение детали с нанесенными размерами, предельные отклонения
размеров, допуски формы и расположения, обозначения шероховатости
поверхности, технические требования, основную надпись (Приложение
К).
Допускается изготавливать детали из двух и более частей
(например, разъемная ступица мешалки). В этом случае изображение
должно соответствовать взаимному положению соединяемых частей
после сборки с указанием общих размеров.
Изображение детали на рабочем чертеже должно содержать
минимальное количество видов, разрезов и сечений, но достаточное для
выявления формы детали и простановки размеров. Например, деталь
изготовленная из листового материала (рис. 23, 24) может иметь лишь
один главный вид, а ее толщина указывается на выноске после буквы s.
Деталь рекомендуется изображать в том положении, в котором ее
устанавливают на станок при выполнении большинства технологических операций.
Правила нанесения размеров определены ГОСТ 2.307-68.
Количество размеров должно быть минимальным , но достаточным для
контроля и изготовления детали. Для всех размеров на рабочем чертеже
детали указывают предельные отклонения (Приложение К), иначе они
становятся неопределенными для производства. Значения предельных
отклонений проставляются по значениям посадок указанных на чертеже
общего вида или на сборочных чертежах. Для важнейших элементов
детали, например использующихся для сопряжения при сборке с другой
деталью предельные отклонения проставляются непосредственно после
номинального размера. Значения неуказанных предельных отклонений
размеров указывают в технических требованиях – надпись над штампом
(рис. 22 – 24).
105
 70h12*
4
33
 45Н9*
4
М6*
3 отв.
3
1
70*
64*
30
4
14Н11*
55*
2
4
*
49,9Н12*
 320
 160*
60
1 * Размеры для справок.
2 Сварные швы по ГОСТ 5264-80 –Т3.
204.013.00.02.00 СБ
Изм. Лист
N докум.
Разраб. Николаев
Андреев
Пров.
Т. контр.
Подп. Дата
Мешалка турбинная
открытая
Сборочный чертеж
Лит. Масса Масшт.
3,7 1: 2,5
Лист
Листов 1
СПГТИ (ТУ)
группа 891
Н. контр.
Утв.
Рисунок 20 – Пример сборочного чертежа турбинной открытой мешалки
106
Кол.
Поз.
Зона
Форм.
Обозначение
Наименование
Примеч.
Документация
204.013.00.01.00.СБ Сборочный чертеж
Детали
1
2
3
Ступица
Диск
Лопасть
204.013.00.02.01
204.013.00.02.02
204.013.00.02.03
1
1
6
Материалы
Электроды
сварочные
Изм. Лист
Разраб.
Пров.
Н. контр.
Утв.
кг
204.013.00.02.00
N докум. Подп. Дата
Николаев
Андреев
0,2
Мешалка
турбинная
открытая
Лит. Лист Листов
1
СПГТИ (ТУ)
группа 891
Рисунок 21 – Пример заполнения спецификации на сборочный чертеж
107
Rz 40
70h12
М6 - 6Н /145
3 отв.
245
70
Rz 20
Ra 2,5
16
Rz 20
45Н9
14Н11
R 0,2 max
49,9H12
60
55
Неуказанные предельные отклонения размеров: h14,  IT14/2
204.013.00.02.01
Изм. Лист
N докум.
Разраб. Николаев
Пров.
Андреев
Т. контр.
Н. контр.
Утв.
Подп. Дата
Лит. Масса Масшт.
Ступица
1:1
Лист
Сталь 12X18H9T
ГОСТ 5632-72
Листов 1
СПГТИ (ТУ)
группа 891
Рисунок 22 – Пример рабочего чертежа неразъемной ступицы
108
80
40
4,1
30
64
Rz 40
s 4*
1 * Размеры для справок.
2 Предельные отклонения размеров: Н14, h14, ± IT14/2.
204.013.00.02.03
Изм. Лист N докум.
Разраб. Николаев
Пров.
Андреев
Т. контр.
Н. контр.
Утв.
Лит. Масса Масшт.
Подп. Дата
Лопасть
1:1
Лист
Лист ПН4 ГОСТ 19903-74
12X18H9T ГОСТ 7350-77
Листов 1
СПГТИ (ТУ)
группа 891
Рисунок 23 – Пример рабочего чертежа лопасти турбинной
открытой мешалки
109
Rz 40
70Н12
240
s 4*
1 * Размеры для справок.
2 Неуказанные предельные отклонения размеров: h14.
204.013.00.02.02
Лит. Масса Масшт.
Изм. Лист
N докум.
Подп. Дата
Диск
Разраб. Николаев
Пров.
Андреев
Т. контр.
Н. контр.
Утв.
1:2
Лист
Лист ПН4 ГОСТ 19903-74
12X18H9T ГОСТ 7350-77
Листов 1
СПГТИ (ТУ)
группа 891
Рисунок 24 – Пример рабочего чертежа диска турбинной
открытой мешалки
110
ЛИТЕРАТУРА
1 Поляков, А.А. Механика химических производств : учебное пособие для
вузов / А.А. Поляков. – 2-е изд., стереотипное. – М.: Изд-во ООО «Путь», ООО ТИД
«Альянс», 2005. – 392 с.
2 Иосилевич, Г.Б. Прикладная механика / Г.Б. Иосилевич, Г.Б. Строганов,
Г.С. Маслов ; под ред. Г.Б. Иосилевича – М.: Изд-во «Робинс», 2011. – 351 с.
3 Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств.
Примеры и задачи / М.Ф. Михалев, Н.П. Третьяков, А.И. Мильченко, В.В. Зобнин ;
под ред. М.Ф. Михалева. – 2-е изд., исп. и доп. – М.: Торг.-издат. дом «Арис», 2010. –
309 с.
4 ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением. – СПб.: Изд-во ДЕАН, 2007. – 204 с.
5 Лащинский, А.А. Конструирование сварных химических аппаратов.
Справочник / А.А. Лащинский. – 2-е изд., стереотипное. – М.: Изд-во «Альянс»,
2011.– 384 с.
6 ГОСТ Р 52857.1-2007 – ГОСТ Р 52857.12-2007. Сосуды и аппараты. Нормы
и методы расчета на прочность. – М.: Изд-во стандартов, 2008. – 79 с.
7 ГОСТ 20680-2002. Аппараты с механическими перемешивающими
устройствами. Общие технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 2002. – 20 с.
8 Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник / Л.А. Кондаков, А.И.
Голубев, В.Б. Овандер и др.; под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. – М.:
Машиностроение, 1986. – 464 с.
9 Мильченко, А.И. Особенности расчета типовых элементов химического
оборудования. Устойчивость сжатых элементов : текст лекций / А.И. Мильченко. –
Л.: Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1986. – 56 с.
10 Мильченко, А.И. Особенности расчета типовых элементов химического
оборудования. Корпуса аппаратов : текст лекций / А.И. Мильченко. – Л.: Изд-во ЛТИ
им. Ленсовета, 1987. – 64 с.
11 Мильченко, А.И. Особенности расчета типовых элементов химического
оборудования. Герметичность : текст лекций / А. И. Мильченко. – Л.: Изд-во ЛТИ
им. Ленсовета, 1990. – 70с.
12 Васильцов, Э.А. Аппараты для перемешивания жидких сред. Справочное
пособие / Э.А. Васильцов, В.Г. Ушаков. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение,
1979. – 272 с.
13 Борисов, В.З. Конструкционные материалы для оборудования химических
производств. Справочные данные : методические указания / В.З. Борисов. – Л.: Издво ЛТИ им. Ленсовета, 1991. – 44 с.
14 Борисов, В.З. Конструкционные материалы для оборудования химических
производств. Методика выбора материала : методические указания / В. З. Борисов. –
Л.: Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1991. – 24 с.
15 Попова, Г.Н. Машиностроительное черчение. Справочник / Г.Н. Попова,
С.Ю. Алексеев. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Политехника, 2005. – 456 с.
16 Конструирование безопасных аппаратов для химических и
нефтехимических производств / Г.Г. Смирнов, А.Р. Толчинский, Т.Ф. Кондратьева ;
под общ. ред. А.Р. Толчинского. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988. –
303 с.
111
17 Луцко, А.Н. Прикладная механика. Пособие по проектированию / А.Н.
Луцко, М.Д. Телепнев, В.М. Барановский, В.З. Борисов, В.А. Яковенко, Н.А.
Марцулевич. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2005. – 213 с.
18 Марцулевич, Н.А. Надежность химико-технологических систем : учебное
пособие / Н.А. Марцулевич, В.З. Борисов. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2002. – 149 с.
19 Бегун, П.И. Прикладная механика. Учебник для не машиностроительных
направлений и специальностей вузов / П.И. Бегун, О.П. Кормилицин. 2-е изд.,
перераб. и доп. – СПб.: Политехника, 2006. – 463 с.
20 Рахмилевич, З.З. Справочник механика химических и нефтехимических
производств / З.З. Рахмилевич, И.М. Радзин, С.А. Фарамазов. – М.: Химия, 1985. –
592 с.
21 Шпаков, О.Н. Азбука трубопроводной арматуры. Справочное пособие /
О.Н. Шпаков. – СПб.: Изд-во «Компрессорная и химическая техника», 2003. – 217 с.
22 Р 50-83-88. Рекомендации. Расчеты и испытания на прочность валов и
осей. М.: Изд-во стандартов, 1989. – 72 с.
23 РДРТМ 26-01-72-82. Руководящий технический материал. Валы
вертикальные аппаратов с перемешивающими устройствами. Методы расчета. – Л.:
Изд-во Минхиммаш, 1982. – 141 с.
24 Воробьева, Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных
средах химических производств / Г.Я. Воробьева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:
Химия, 1975. – 816 с.
25 СТ0 СПбГТИ(ТУ) 044 – 2012. Стандарт организации. Комплексная
система управления качеством деятельности вуза. Виды учебных занятий. Курсовой
проект. Курсовая работа. Общие требования. – СПб.: Изд-во СПбГТИ(ТУ), 2012. –
44 с.
26 СТП СПбГТИ 006 – 2009. Стандарт предприятия. Комплексная система
управления качеством деятельности вуза. Подготовка и оформление авторских
текстовых оригиналов для издания. – СПб.: Изд-во СПбГТИ(ТУ), ИК «Синтез»,
2009. – 32 с.
27 Марцулевич, Н.А. Механика. Учебное пособие / Н.А. Марцулевич,
А.И. Мильченко, А.Н. Луцко, М.Д. Телепнев, В.В. Федотов, Э.А. Павлова,
О.В. Сташевская. – СПб.: Изд-во СПбГТИ(ТУ), ИК «Синтез», 2008. – 295 с.
28 Луцко, А.Н. Гидродинамические нагрузки на вал мешалки,
расположенный симметрично в аппарате / А.Н. Луцко, М.Д. Телепнев,
О.В. Сташевская. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ : сб.
трудов ХХI Международной науч. конференции : в 10 т. Т.3. Секция 2, 6 / под общ.
ред. В.С. Балакирева. – Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. – 346 с.
29 Леликов, О.П. Валы и опоры с подшипниками качения. Конструирование
и расчет : Справочник / О.П. Леликов. – М.: Машиностроение, 2008. – 640 с.
30 Марцулевич, Н.А. Техническая механика. Часть II. Сопротивление
материалов. Детали машин. Учебное пособие / Н.А. Марцулевич, А.Н. Луцко,
Д.А. Бартенев ; под ред. Н.А. Марцулевича. – СПб.: Изд-во СПбГТИ (ТУ), ИК
«Синтез», 2010. – 493 с.
31 Проектирование механических передач. Учебно-справочное пособие
для втузов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов [и др.]. – 6-е изд.,
перераб. и доп. – М.: Изд-во «Альянс», 2011. – 590 с.
112
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Исходные данные для проектирования
Таблица А.1
Давление в рубашке
Уровень жидкости в
корпусе
Температура рабочей
среды
Nм
pи
po
рpуб
Hc
tc
мм
об/мин кВт
1
00
1000 1,0
01
200
750
0,2
2
01
1000 1,0 П, Т 03
180
630
1,6
3
00
1000 1,0 З, Т
01
220
750
0,3
4
01
1000 1,0 П, Т 03
200
500
1,4
МПа
МПа
РС
Концентрация **
Остаточное давление
в корпусе
nм
Плотность
Избыточное
давление в корпусе
dм
Характеристики
рабочей среды
Наименование
наиболее
агрессивного
компонента
рабочей
среды
Мощность
З
Частота вращения
ТМ
Табл. А.2
м
ВУ
Табл. А.2
мм
3
Параметры
технологического процесса
Диаметр
V
Тип мешалки
Номинальный объем
D
Параметры мешалки
Внутренние
устройства *
Внутренний диаметр
№
ОК
п/п
Номер варианта
113
Обозначение корпуса
Параметры корпуса
аппарата
с
Сс
3
МПа
м
С
-
1,0
60
КОН
0,55
1,3
100
Глицерин
-
0,9
80
HNO3
1400 90
0,5
1,2
20
H2SO4
1190 40
кг/м
%
1280 30
1200
-
* Обозначения внутренних устройств: З – змеевик; П – отражательные перегородки; Т – труба передавливания.
** Массовая концентрация водных растворов или суспензий
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
D
V
3
5
6
мм
21 1000
20 1000
м
1,0
1,0
7
8
20 1000
21 1000
1,0
1,0
ВУ ТМ
dм
nм
Nм
pи
po
рpуб
Hc
МПа
МПа
МПа
0,55
-
М
1,4
1, 3
tc
с
РС
3
кг/м
С
200 Нефтепродукты 840
Al(NO3)3
80
1030
Н3РО4
50
1335
(NH
)
SO
60
1228
4 2
4
Сс
З
П
03
07
280
450
400
315
1,4
1,1
0, 4
1,5
1,3
9
10
01 1200 1,25 10
00 1200 1,25 З, Т 01
950
250
100
630
1,1
0,3
0,45
-
1,2
1,0
11
12
00 1200 1,25 З
03
10 1200 1.25 П, З 07
220
500
630
200
1,8
0,8
-
1,1
0,9
20 Уксусная кислота
80 Уксусная кислота
HNO3
20
H3PO4
20
13
14
01 1200 1,25 П, Т 01
21 1200 1,25 П 03
280
250
500
400
0,4
1,9
0,3
0,45
1,2
1,3
60
20
AlCl3
AlCl3
1090 10
1090 10
15
16
00 1200
01 1200
1,6 П, З 03
1,6
10
280
950
315
100
2,0
1,0
0,3
1,4
1,3
20
50
H2SO4
H3PO4
1190 40
1025 5
17
18
00 1200
01 1200
1,6 З, Т 01
1,6
Т 07
320
560
500
200
0,6
0,5
0,5
1,2
1,4
H3PO4
20
1025 50
200 Нефтепродукты 840
-
19
20
20 1200
21 1200
1.6 П, З 03
1,6 П 01
320
360
315
500
2,6
0,9
0,35
1,7
1,5
21
22
01 1400
00 1400
2,0
10
2,0 П, З 03
1120
360
63
250
1,0
2,5
0,5
-
1,3
1,4
23
21 1400
2,0
П
400
400
0,9
0,4
1,2
Нефтепродукты
Нефтепродукты
NH4OH
20
NH4OH
160
NH4OH
60
01
Табл. А.2
10
07
Табл. А.2
114
З
мм об/мин кВт
950
80
0,5
400
400
0,9
60
20
%
40
50
40
1020 15
1020 15
1400 90
1025 5
840
840
-
890
890
30
30
890
30
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
D
V
dм
nм
Nм
ВУ ТМ
3
м
мм об/мин кВт
2,0 П, Т 07 630
160
1,5
2,0
10 1180
63
0,9
с
pи
po
рpуб
Hc
tc
МПа
МПа
МПа
0,5
0,45
м
1,1
1,6
С
280
100
Глицерин
Глицерин
кг/м
1200
1200
РС
Сс
3
26
27
20
00
1400
1400
2,0 П, З 03
2,5 З, Т 07
400
710
200
125
2,7
1,1
-
1,7
1,4
20
120
Глицерин
HNO3
1200 1050 10
28
29
01
00
1400
1400
2,5
10
2,5 П, З 03
1250
450
63
160
1,0
2,4
0,3
-
1,5
1,6
20
100
HNO3
HNO3
1050 10
1050 10
30
31
01
21
1400
1400
2,5 П, Т 01
2,5
10
450
1250
250
80
0,6
1,7
0,3
0,5
1,3
1,8
20
60
Глицерин
Толуол
1200 870 80
32
33
20
00
1400
1600
2,5 П, З 07
3,2 П, З 07
800
710
100
125
0,9
1,1
-
1,7
1,6
34
35
01
00
1600
1600
3,2 П 03
3,2 П, З 01
500
360
160
400
4,0
0,8
0,5
-
1,5
1,3
100 Нефтепродукты 840
Н3РО4
50
1025 5
Н3РО4
20
1025 5
H
SO
20
1190 40
2
4
36
37
01
10
1600
1600
3,2
10
3,2 П, З 03
1250
400
80
200
2,0
3,3
0,45
-
1,4
1,6
38
39
11
21
1600
1600
3,2 П, Т 01
3,2
10
360
1320
500
80
1,2
2,3
0,55
0,55
1,4
1,8
80 Уксусная кислота
Н3РО4
20
Al(NO3)3
60
NH4OH
20
40
41
20
30
1600
1600
3,2
3,2
З
З
03
01
450
500
200
315
4,0
1,1
-
1,9
1,6
60
100
NH4OH
NH4OH
890
890
30
30
42
31
1600
3,2
-
10
1400
63
1,5
0,5
1,7
110
Толуол
870
80
Табл. А.2
01
21
Табл. А.2
115
24
25
мм
1400
1400
%
-
1020 15
1335 50
1030 40
890 30
Продолжение таблицы А.1
№
п/п ОК
D
V
3
ВУ ТМ
м
4,0 П, З 01
4,0 П, Т 07
мм об/мин кВт
450
400
1,6
900
125
1,4
dм
nм
Nм
с
pи
po
рpуб
Hc
tc
МПа
МПа
МПа
0,3
М
1,8
1,7
С
100
60
Толуол
Толуол
КОН
КОН
РС
Сс
3
кг/м
870
870
45
46
00
01
1600
1600
4,0 П, З 07
4,0 П 03
800
400
100
250
1,3
6,2
0,35
1,6
1,9
60
100
47
48
11
10
1600
1600
4,0
10
4,0 П, З 01
1250
500
63
315
1,3
1,3
0,3
-
1,8
1,7
20
КОН
1280 30
300 Нефтепродукты 840
-
49
50
20
21
1600
1600
4,0
4,0
З
П
01
03
500
400
400
250
2,0
4,1
0,3
2,0
2,2
51
52
31
30
1600
1600
4,0
10
4,0 П, З 03
1320
450
80
160
2,7
4,6
0,5
-
2,1
2,3
200 Нефтепродукты 840
100 Нефтепродукты 840
H3PO4
50
1025 5
H2SO4
20
1190 40
53
54
00
01
1800
1800
5,0 П, З 07
5,0 П, Т 01
1000
400
80
400
1,6
1,0
0,55
1,8
1,7
55
56
01
00
1800
1800
5,0
5,0
З
10
03
1400
450
63
250
1,9
4,3
0,6
-
1,9
2,0
80 Уксусная кислота
Al(NO3)3
100
AlCl3
60
AlCl3
20
57
58
10
11
1800
1800
5,0
5,0
З
-
07
10
900
1320
100
63
1,0
1,3
0,45
1,8
1,9
20
60
59
60
20
21
1800
1800
5,0 П, З 01
5,0 П 03
450
560
315
160
1,0
5,3
0,35
2,0
2,3
Al(NO3)3
20
1030 40
200 Нефтепродукты 840
-
61
31
1800
5,0
1500
63
2,0
0,55
2,4
100 Нефтепродукты
-
10
Табл. А.2
00
01
Табл. А.2
116
43
44
мм
1600
1600
H2SO4
Al(NO3)3
%
80
80
1280 30
1280 30
1020 15
1030 40
1090 10
1090 10
1190 40
1030 40
840
-
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
D
V
3
ВУ ТМ
dм
nм
30
мм
1800
м
5,0
63
64
30
01
1800
1800
6,3 П, З 03
6,3 П 07
500
1000
200
80
65
66
00
01
1800
1800
6,3
6,3
З
-
01
10
560
1400
67
68
10
11
1800
1800
6,3
З
03
6,3 П, Т 07
69
70
20
21
1800
1800
71
72
31
00
73
74
Hc
tc
С
60
РС
с
Сс
3
кг/м
840
%
-
890
890
30
30
0,5
2,4
2,1
315
63
1,9
2,1
0,4
2,0
2,2
280
Глицерин
450
900
250
80
4,8
1,1
0,45
2,3
1,9
100
20
6,3 П, З 01
6,3 П 03
450
500
400
200
1,9
7,9
0,45
2,5
2,7
150
20
Глицерин
Глицерин
HNO3
HNO3
1800
2000
6,3
8,0
10
03
1500
630
63
125
2,5
3,3
0,55
-
2,8
2,4
100
100
Глицерин
1050 10
1200 -
01
00
2000
2000
8,0 П, Т 07
8,0 З
01
1000
630
80
250
1,9
1,9
0,35
-
2,3
2,2
280
100
Глицерин
HNO3
1200 1050 10
75
76
01
10
2000
2000
8,0 П, Т 03
8,0 П, З 07
560
1120
160
63
7,2
1,4
0,3
-
2,5
1,9
20
140
HNO3
HNO3
1050 10
1050 10
77
78
11
20
2000
2000
8,0
10
8,0 П, З 01
1600
630
50
250
1,7
2,4
0,35
-
2,4
2,7
79
80
21
31
2000
2000
8,0 П, Т 03
8,0
10
500
1700
200
50
9,0
2,3
0,3
0,35
2,8
2,5
80 Уксусная кислота
20 Уксусная кислота
H2SO4
20
H3PO4
50
Табл. А.2
6,7
1,4
З
МПа
рpуб
м
2,2
01
МПа
po
Мпа
-
З
мм об/мин кВт
500
315
1,0
pи
Табл. А.2
117
62
Nм
Нефтепродукты
NH4OH
20
NH4OH
180
NH4OH
60
HNO3
890 30
1200 1200
1200
-
1050 10
1050 10
1020 15
1020 15
1190 40
1025 5
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
Al(NO3)3
AlCl3
с Сс
3
кг/м %
1030 40
1250 10
2200 10,0
2200 10,0
03
07
630
1250
125
63
5,2
1,0
0,3
-
2,3
2,4
20
60
NH4OH
NH4OH
890
890
30
30
85
86
01
10
2200 10,0 10
2200 10,0 П, З 01
1800
710
40
200
1,4
1,9
0,35
-
2,5
2,3
100
50
NH4OH
Толуол
890
870
30
80
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
11
20
21
31
30
10
11
31
30
10
11
30
31
10
2200
2200
2200
2200
2200
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
500
560
560
1900
630
1120
710
2000
800
710
1250
630
2000
800
250
315
160
32
250
80
160
40
160
200
50
160
40
200
11,8
2,4
8,5
1,3
3,0
2,3
18,1
2,2
1,7
2,4
1,7
12,6
2,8
4,3
0,35
0,3
0,35
0,35
0,3
0,35
0,3
-
2,5
3,0
3,3
3,1
2,9
2,6
2,7
3,0
2,9
2,5
2,4
3,1
3,2
3,0
100
Толуол
870 80
20
Толуол
870 80
60
КОН
1280 30
100
КОН
1280 30
20
КОН
1280 30
300 Нефтепродукты 840
200 Нефтепродукты 840
100 Нефтепродукты 840
AlCl3
20
1090 10
AlCl3
60
1090 10
HNO3
20
1480 90
H3PO4
20
1025 5
AlCl3
60
1090 10
AlCl3
20
1090 10
03
01
03
10
01
07
03
10
01
01
07
03
10
01
Табл. А.2
01
00
Табл. А.2
118
83
84
П
П, З
П
П, З
П, З
П
З
П, З
П, Т
П, З
П, З
po
МПа
tc
С
100
60
30
00
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
16,0
pи
МПа
Hc
м
2,6
2,5
81
82
П
З
dм
nм
Nм
мм об/мин кВт
630
200
1,3
710
160
1,1
рpуб
Мпа
-
D
V
ВУ ТМ
3
м
мм
2000 8,0 П, З 01
2200 10,0 З
01
РС
119
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
11
31
31
10
11
30
31
30
31
10
11
10
11
10
11
10
11
10
11
10
D
V
мм
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2600
2600
2600
2600
2600
2600
2600
2600
2600
2600
2600
м
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
16,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
3
ВУ ТМ
П, Т
П
П, З
П, Т
П, З
З
П, З
П
П, З
П, З
П
З
З
П
З
01
10
03
07
03
01
10
03
10
07
01
03
10
01
03
07
10
01
03
07
dм
nм
Nм
мм об/мин кВт
630
315
5,8
1900
40
2,7
800
100
10,1
1120 100
4,5
710
125
8,9
800
200
3,3
2000
40
2,3
710
160
9,2
2120
32
1,6
1400
40
1,3
710
250
5,1
710
125
12,8
2240
32
2,5
800
200
4,1
800
125
18,7
1250
80
2,7
2120
32
2,2
710
250
3,9
630
160
14,4
1120
32
2,5
pи
po
рpуб
Hc
МПа
МПа
Табл. А.2
№
ОК
п/п
Табл. А.2
Продолжение таблицы А.1
Мпа
0,35
0,3
0,35
0,35
0,3
0,35
0,35
0,3
0,35
0,3
0,35
-
м
3,1
3,8
3,6
3,1
3,2
3,5
3,7
3,8
3,6
3,2
3,0
3,5
3,3
3,1
3,4
3,2
3,3
3,0
3,3
3,1
tc
с Сс
РС
3
кг/м %
С
H2SO4
20
1190 40
H3PO4
20
1335 50
H3PO4
50
1025 5
200 Нефтепродукты 840
100 Нефтепродукты 840
60 Нефтепродукты 840
NH4OH
20
890 30
NH4OH
140
890 30
NH4OH
60
890 30
280
Глицерин
1200 100
Глицерин
1200 20
Глицерин
1200 HNO3
120
1050 10
HNO3
20
1050 10
HNO3
110
1050 10
(NH4)2SO4
60
1228 40
(NH4)2SO4
100
1228 40
H2SO4
20
1190 40
(NH4)2SO4
20
1228 40
HNO3
20
1480 90
Продолжение таблицы А.1
121 11
122 30
D
V
dм
nм
Nм
ВУ ТМ
3
м
мм
мм об/мин кВт
2600 20,0 10 2240
25
1,4
2800 20,0 П, З 03 800
125
16,2
123 31
124 30
2800 20,0
2800 20,0
З
10
07
2360
1250
25
80
1,3
2,6
0,32
-
3,6
3,4
125 31
126 30
2800 20,0
2800 20,0
П
З
03
01
710
900
160
160
23,5
3,4
0,28
-
3,8
3,5
tc
с
РС
3
кг/м
С
(NH4)2SO4
60
1228
200 Нефтепродукты 840
NH4OH
150
890
100
Глицерин
1200
AlCl3
60
1090
H2SO4
100
1190
127 31
128 30
2800 20,0 10
2800 20,0 П, З 01
2240
800
32
200
2,4
5,0
0,36
-
3,7
3,4
20
110
129 31
130 11
2800 20,0
2800 25,0
П
-
07
10
1600
2360
40
32
1,8
2,6
0,3
0,25
3,3
3,6
131 10
132 11
2800 25,0
2800 25,0
З
П
01
03
900
800
200
125
4,9
15,9
0,3
3,3
3,7
50
Толуол
150 Нефтепродукты
NH4OH
20
NH4OH
60
133 10
134 11
2800 25,0
2800 25,0
З
-
07
10
1400
2360
63
32
1,4
6,7
0,38
3,5
3,6
100
110
135 30
136 31
2800 25,0
2800 25,0
З
П
01
03
710
800
315
125
6,0
16,3
0,35
4,1
4,3
137 10
138 11
3000 32,0 П, З 07
3000 32,0 10
1400
2360
50
25
2,2
1,9
0,3
139 11
3000 32,0
900
160
4,6
0,4
01
po
рpуб
Hc
МПа
МПа
0,35
-
м
3,4
3,7
Табл. А.2
120
П
pи
МПа
Табл. А.2
№
ОК
п/п
H3PO4
КОН
Сс
%
40
30
10
40
1025 5
1280 30
870
840
80
-
890
890
30
30
Толуол
890
870
30
80
100
60
Толуол
Толуол
870
870
80
80
4,0
4,1
60
100
КОН
КОН
1280 30
1280 30
3,8
20
КОН
1280 30
NH4OH
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
pи
po
рpуб
Hc
МПа
МПа
МПа
0,3
м
3,9
4,1
tc
с Сс
РС
3
кг/м %
С
300 Нефтепродукты 840
200 Нефтепродукты 840
-
3000 32,0
3000 40,0
З
-
07
01
1800
800
40
250
1,5
5,9
0,3
4,0
5,0
144 10
145 11
3200 40,0
3000 40,0
З
-
07
01
1600
900
50
200
1,9
5,4
0,35
4,3
5,1
146 10
147 11
3200 40,0 П, З 03
3000 40,0 10
710
2500
125
25
13,1
2,1
0,25
4,4
5,0
100 Нефтепродукты 840
(NH4)2SO4
60
1228 40
Al(NO3)3
100
1030 40
(NH4)2SO4
100
1228 40
(NH
)
SO
60
1228 40
4 2
4
AlCl3
60
1090 10
148 10
149 11
3200 40,0
3000 40,0
З
-
01
03
900
800
250
250
11,7
22,6
0,3
4,2
4,9
20
20
AlCl3
H2SO4
1090 10
1190 40
150 10
151 11
3200 50,0
3000 50,0
З
-
03
01
1000
900
125
250
14,0
8,8
0,35
5,3
6,2
60
100
Al(NO3)3
Al(NO3)3
1030 40
1030 40
152 11
153 11
3000 50,0
3000 50,0
П
-
07
10
2000
2650
25
20
1,1
1,1
0,3
0,25
5,9
6,1
200 Нефтепродукты
100 Нефтепродукты
840
840
-
154 10
155 11
3200 50,0
3000 50,0
З
П
03
01
1000
900
100
160
11,7
3,2
0,4
5,5
6,4
840
890
30
156 10
157 11
3200 50,0
3000 50,0
-
10
03
2800
900
20
200
1,6
15,6
0,35
5,7
6,3
60 Нефтепродукты
NH4OH
150
NH4OH
20
NH4OH
60
890
890
30
30
158 10
3200 50,0 П, З 07
1600
40
2,1
-
5,2
280
1200
-
Табл. А.2
142 10
143 11
Табл. А.2
121
140 10
141 11
D
V
dм
nм
Nм
ВУ ТМ
3
м
мм
мм об/мин кВт
3000 32,0 З
03 800
200
12,3
3000 32,0 10 2650
25
2,2
Глицерин
Продолжение таблицы А.1
№
ОК
п/п
D
V
3
159 10
м
мм
3200 50,0
160 10
3200 50,0
ВУ ТМ
dм
nм
Nм
-
10
мм об/мин кВт
2500
20
3,0
З
01
900
200
6,6
pи
МПа
po
МПа
Табл. Табл.
А.2
А.2
рpуб
Hc
tc
с
РС
Сс
3
МПа
-
м
5,6
С
20
Глицерин
кг/м
1200
%
-
-
5,5
120
Глицерин
1200
-
Таблица А.2 – Варианты значений избыточных (Ри) и остаточных (Ро) давлений в корпусе
1,20
1,18
1,16
1,14
1,12
1,10
1,08
1,06
1,04
1,02
0,65
1,00
0,60
0,95
0,55
0,90
0,50
0,85
0,45
0,80
0,40
0,75
0,35
0,70
0,30
0,010 1
0,25
122
МПа
Ри, МПа
0,20
Ро,
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
0,015 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
0,020 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
0,025 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108
0,030 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135
0,035 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162
0,040 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189
0,045 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216
0,050 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243
0,055 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Материалы, применяемые при изготовлении
аппаратов
Применимость материалов для изготовления элементов аппаратов основывается на температурной области применения, коррозионной стойкости, прочности, литейных качествах, пригодности для механической обработки (обработка резанием, штамповкой), свариваемости, а также на виде выпускаемого сортамента. При выборе конструкционного материала необходимо учитывать экономическую целесообразность его применения.
Чугуны и стали представляют собой сплавы железа с углеродом. Они относятся к черным металлам. Сталями называют сплавы, в которых содержится
от 0,08 до 2,14 углерода [1]. Как правило, они имеют хорошую однородную
структуру. В чугунах содержание углерода составляет от 2,14 до 6,67%. Их
структура может быть неоднородна, содержит многочисленные дефекты, поры,
трещины и т.п. В сплав железа с углеродом входят другие элементы в виде сопутствующих примесей (Si, Mn, S, P) или специально вводимых легированных
элементов (Cr, Ni, Ti, V, W, Al и др.). Вредными примесями, ухудшающими
свойства стали, являются сера (придает хрупкость при горячей обработке материалов ковкой и прокатом) и фосфор (придает хрупкость при пониженных температурах).
В зависимости от состава чугуны делят на белые и серые (по цвету излома). Белый чугун применяется в химическом машиностроении для изготовления
деталей подверженных износу. Детали получают литьем. Белый чугун хрупок,
имеет высокую твердость, плохо обрабатывается механически.
Серый чугун – основной литейный материал в машиностроении. В химическом машиностроении он используется для изготовления станин, корпусов как
наиболее дешевый материал. Серый чугун достаточно прочен, износостоек,
обладает хорошими литейными качествами, поддается дополнительной механической обработке, но нестоек в агрессивных средах. Марки серого чугуна обозначают начальными буквами СЧ и значением предела прочности при растяжении в МПа, деленным на 10, например, СЧ 18 (пч = 180 МПа).
Стали по химическому составу делят на углеродистые и легированные, в
которых содержание легирующих компонентов составляет более 1%. Конструкционные стали делят на стали обыкновенного качества и качественные стали.
Стали обыкновенного качества по ГОСТ 380 – 2005 маркируются буквами Ст и номерами 0, 1, 2, … 6. Чем больше номер, тем выше прочность и ниже
пластичность. Для обозначения степени раскисления к марке добавляют индексы: кп – кипящая, сп – спокойная, пс – полуспокойная. В зависимости от нормируемых показателей по химическому составу и механическим свойствам прокат подразделяют на пять категорий. При необходимости номер категории указывают после обозначения марки стали, например, Ст3сп5.
Качественные углеродистые стали по ГОСТ 1050 – 88 маркируют двумя
цифрами, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: 05, 08, 10, 11, 15, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60. В марках стали с 05 до
20 могут добавляться в обозначении индексы: кп, пс. С повышением содержания углерода прочность стали увеличивается, а пластичность снижается.
Легированные стали в зависимости от общего содержания легирующих
элементов делят на низколегированные (менее 3% добавок), среднелегирован-
123
ные (от 3 до 10%), высоколегированные (свыше 10%). Если сталь содержит более 50% легирующих добавок, ее называют сплавом.
Хром повышает прочность, твердость и износостойкость стали, но снижает пластичность. При введении более 12% хрома она становится нержавеющей.
Маркировка легированных сталей.
Русскими буквами в марках стали обозначают легирующие элементы:
А – азот (не ставится в конце марки), Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д
– медь, К – кобальт, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ю –
алюминий, Х – хром, Ц – цирконий, Ф – ванадий, Р – бор.
Первые две цифры, стоящие в начале марки, показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а цифры, следующие за буквами, среднее содержание данного элемента в целых процентах. Например, нержавеющая
сталь 12Х18Н10Т содержит: С  0,12 %, Cr 18 %, Ni 10 %, Ti  1 %. Если содержание углерода в стали составляет 1% и более, а данного легирующего компонента меньше или около 1%, то цифра перед маркой и после буквы отсутствует. Например, сталь ХВ5 содержит: С  1,3 %, Cr 1 % и W  5 %. Буква А в
конце марки означает, что сталь высококачественная, имеет гарантированный
химический состав и пониженное содержание серы и фосфора (по 0,025%).
Марки стали лишь примерно соответствуют составу и служат условными обозначениями, а не рецептами.
Низколегированные стали прочнее обычных малоуглеродистых сталей.
Высоколегированные кислотостойкие стали составляют особую группу среди
сталей. Никель добавляют в хромистую сталь для повышения ее стойкости к
кислотам. Однако введение никеля существенно удорожает сталь. Поэтому
часть никеля заменяют марганцем в сочетании с азотом.
Высоколегированные стали и сплавы с особыми свойствами выделены в
отдельные группы с соответствующими обозначениями: Ж – хромистые нержавеющие, Я – хромоникелевые нержавеющие, Ш – шарикоподшипниковые.
Алюминий применяют в виде сплавов, которые делят на деформируемые и
литейные. Алюминий и его сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, удельной прочностью. Деформируемые сплавы маркируют буквами и
цифрами, указывающими состав или условный номер сплава. Например, АМц –
алюминиево-марганцевый сплав. К упрочняемым термообработкой алюминиевым сплавам относят дуралюмины Д1, Д16 и другие сплавы на основе системы
алюминий-медь-марганец. Алюминиевые литейные сплавы более высоко легированы, чем деформируемые, их обозначают буквами АЛ и цифрами, например,
АЛ1. Механические свойства литейных алюминиевых сплавов хуже, чем деформируемых. Сплавы алюминия с кремнием называют силуминами.
Медь марок М000, М00, М0, М1, М2, М3 (чистой меди соответственно
99,999; 99,99; 99,95; 99,9; 99,7; 99,5) применяют для изготовления элементов
химического оборудования, работающих в интервале температур от – 254 до
+ 250 С при давлении до 0,6 МПА со средами средней агрессивности.
Латунь – сплав меди с цинком (до 50 %). Простые латуни содержат не более 38 % цинка. Они прочнее, более коррозионностойки, чем медь. Простая
латунь маркируется буквами и цифрами: Л96, Л90, Л63. Буква Л означает латунь, а цифры – среднее содержание меди в процентах.
Бронза – сплав меди с оловом и другими элементами: алюминием, бериллием, свинцом, кремнием, марганцем. Обладают хорошими антифрикционными
свойствами, хорошо обрабатываются резаньем, коррозионно-устойчивы. Бронзы
обозначают буквами БР и условными обозначениями компонентов (помимо
меди): А – алюминий, Б – бериллий, Ж – железо, К – кремний. Мц – марганец, Н
– никель, О – олово, С – свинец, Ц – цинк, Ф – фосфор – и цифрами, которые
выражают среднее содержание компонентов в процентах. Например, марка
124
БрОЦС 5-5-5 указывает на то, что бронза содержит по 5% олова, цинка и свинца, остальное медь.
Свинец марок С0000, С000, С00, С0, С1, С2, С3 (последняя марка – чистого свинца 99,90 %) применяют в качестве покрытий от коррозии внутренних
поверхностей стальных аппаратов, а также для защиты от рентгеновских и
ядерных излучений.
Никель марок Н-0, Н-1, Н-2, Н-3 обладает высокой коррозионной стойкостью во многих средах, но как конструкционный материал дорог и дефицитен,
используется как легирующий компонент. Особенно кислотостойки сплавы
ХН65МВ, Н70МФ.
Титан и его сплавы (ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ-4, ВТ1-0, ВТ6) отличаются от других конструкционных материалов малой плотностью (4540 кг/м3), высокой
прочностью и очень высокой коррозионной стойкостью и теплостойкостью.
Срок эксплуатации оборудования из титана (выпарные аппараты, реакторы,
фильтры, центрифуги) возрастает в 10-20 раз.
В химическом машиностроении применяются тугоплавкие металлы – тантал, ниобий, цирконий, молибден.
Порошковая металлургия позволяет получать из металлических и неметаллических порошков (графит, глинозем, карбиды, бориды и т.д.) прессованием под давлением 100 – 600 МПа в заданных пресс-формах при последующем
спекании детали, не требующие дальнейшей механической обработки, обладающие заданными свойствами. Полученные детали имеют наиболее высокую
прочность и износостойкость (вкладыши не смазываемых подшипников, фильтры, лопатки турбин и компрессоров, детали, работающие в условиях интенсивного коррозионного и абразивного воздействия среды).
Термическую и химико-термическую обработку применяют для улучшения и регулирования свойств сталей и сплавов. Термическую обработку делят
на отжиг, нормализацию, закалку, отпуск.
Отжиг применяют для понижения твердости и повышения пластичности
металлов и сплавов. Отжиг заключается в медленном нагреве деталей в печи,
выдержке при заданной температуре и медленном охлаждении вместе с печью.
Закалка заключается в нагреве детали до 800 – 950 С и последующем
быстром охлаждении на воздухе, в воде, масле, растворах солей и кислот.
Отпуск – окончательная операция термообработки закаленных сталей,
алюминиевых и бериллиевых бронз. Он позволяет снизить остаточные напряжения, уменьшает хрупкость и твердость. Отпуск состоит из нагрева до 150 –
680 С, выдержки и быстрого или медленного, для разных материалов, охлаждения. Термообработка, состоящая из закалки и высокого отпуска (нагрев до
500 – 680 С), называется улучшением.
Цементацией называют процесс диффузионного насыщения углеродом
поверхностного слоя изделий из закаливаемых сталей. Процесс ведут при температуре 900 – 970 С в течение 2 – 3 часов, используя метан, пропан, бутан и
др. При этом увеличивается твердость поверхности, износостойкость, вибропрочность, сопротивление ударным нагрузкам. Цементированные стали работают при 200 – 225 С.
Азотирование заключается в диффузионном насыщении поверхностных
слоев азотом (используют аммиак) при 450 – 650 С в течение 20 – 50 ч. При
этом материал приобретает приблизительно такие же качества, что и при цементации, но расширяется температурный диапазон (до 450 – 600 С) их применения.
К неметаллическим прокладочным и уплотнительным материалам относятся технические резины, асбест, паронит, фторопласты, полиэтилен, полипропилен и др. Неметаллические материалы применяют и как конструкционные и
125
футеровочные материалы, что позволяет экономить дорогостоящие металлы и
сплавы.
Техническая резина – композиция из каучука и серы. Выпускают резины
(на основе каучуков СКН, СКФ, СКТФ): мягкие, средней и повышенной твердости. Техническую резину используют, не только как коррозионностойкие
уплотнительные материалы, но и для гуммирования аппаратуры.
Асбест имеет высокую стойкость к щелочам, не горит, не стоек к кислотам. Часто применяется в комбинации с металлической оболочкой.
Паронит – композиционный материал, изготовленный из асбеста, каучука,
наполнителей. Получил широкое распространение паронит общего назначения –
ПОН, маслобензостойкий – ПМБ, кислотостойкий – ПК.
Фторопласт – материал на основе политетрафторэтилена (фторопласт-4)
и политрифторхлорэтилена (фторопласт-3). Фторопласт стоек ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям,
окислителям. Фторопластовые пленки и пластины используется для защиты
стальных изделий от коррозии. Благодаря низкой теплопроводности и малому
коэффициенту трения фторопласт применяют для изготовления подшипников
скольжения, сальниковых набивок, прокладок фланцевых соединений.
Полиэтилен устойчив к органическим растворителям, ко многим кислотам, щелочам и растворам солей при нормальной температуре. Хорошо обрабатывается прессованием, литьем под давлением. Легко сваривается и склеивается. Используется в качестве уплотнительного и защитного материала в средах
средней и повышенной агрессивности.
Полипропилен – обладает хорошими механическими характеристиками,
которые сохраняются вплоть до температуры размягчения. Применяется для
аппаратуры, насосов, трубопроводов, арматуры, работающих при температурах
от – 10 до +100 С и при давлении до 0,07 МПа со средами средней и повышенной агрессивности. Легко перерабатывается в готовые изделия многими способами, как и полиэтилен.
Поливинилхлорид используется для изготовления винипласта и пластиката.
Винипласт – обладает высокой коррозионной стойкостью во всех минеральных
кислотах, щелочах и растворах солей любых концентраций за исключением
сильных окислителей (азотная кислота, олеум). Хорошо обрабатывается резаньем и давлением, хорошо сваривается и склеивается. Используется для изготовления трубопроводов, арматуры, аппаратов, работающих при температурах от 0
до +40 С давлении до 0,6 МПа. Пластикат – менее коррозионностоек, применяется для приводных ремней, транспортерных лент, уплотнений насосов и
компрессоров.
Асбопластики – пластмассы на основе асбестового наполнителя и термореактивного связующего, например феноло-формальдегидной смолы. По виду
наполнителя различают асботекстолит (наполнитель – асбестовая ткань), асбогетинакс (наполнитель – асбестовая бумага), асбоволокнит (наполнитель – волокнистый асбест). Обладают высокой прочностью, теплостойкостью, электроизоляционными и антикоррозионными свойствами. Материалы используются
для изготовления лопаток центробежных насосов, элементы химической аппаратуры.
Фаолит – пластмасса на основе феноло-формальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя – асбеста, графита, талька. Материал кислотостоек, но
не стоек в щелочных средах. Хорошо обрабатывается резаньем, прессуется,
склеивается фаолитовой замазкой. Применяется для изготовления колонной и
теплообменной аппаратуры, труб и трубной арматуры, работающих при температурах от 0 до 140 С и давлении до 0,06 МПа.
126
Полиамиды (капрон, капролон, нейлон, лавсан) – обладают высокой упругостью, хорошей прочностью, низким коэффициентом трения, стойкостью к
маслам и бензину. Используются для изготовления зубчатых колес, подшипников, ремней.
Текстолит – слоистый пластик из природного волокна (главным образом
хлопкового) и полимерного связующего, например феноло-формальдегидной
смолы. Обладает высокой прочностью, стоек во многих агрессивных средах,
хорошо обрабатывается резаньем. Используется при температурах от – 196 до
+125 С. Применяется в производстве зубчатых колес, вкладышей подшипников, шкивов, втулок и т.п.
Полистирол – используется как футеровочный материал в аппаратах, работающих при температурах от 0 до 75 С и давлении до 0,07 МПа. Химически
стоек в средах средней и повышенной агрессивности. Удовлетворительно сваривается и склеивается.
Углепластики, карбопласты, углеродопласты – пластмассы, содержащие в
качестве упрочняющего наполнителя углеродные волокна в виде жгутов, лент,
тканей и др. Связующими являются эпоксидные, феноло-формальдегидные,
полиэфирные смолы, кремний органические полимеры и др. Материалы прочны, имеют высокую коррозионную стойкость, теплопроводность, хорошо обрабатывается резаньем, склеивается. Используются для изготовления аппаратуры
для производства ядохимикатов, гербицидов, кислот и других высоко агрессивных продуктов.
Керамический конструкционный материал – устойчив к воздействию
агрессивных сред любых концентраций за исключением плавиковой и фосфорной кислот, а также щелочных сред. Применяется для изготовления деталей и
узлов центробежных насосов, трубопроводной арматуры, реакторов, колонных
аппаратов.
Кварцевое стекло – используется для изготовления колонной, теплообменной, реакционной аппаратуры и трубопроводной арматуры при получении
многих органических кислот и особо чистых веществ.
Эмаль – стеклообразное покрытие. Наносится на поверхность изделия
электрохимическим способом, закрепляется обжигом. Используется в качестве
защитных покрытий внутренних поверхностей аппаратов, изготовленных из
углеродистой стали. Эмалированные аппараты используются при давлениях до
0,6 МПа и температурах от –30 до +250 С.
В таблице Б.1 приведена классификация материалов по предельной скорости коррозии (П) в зависимости от свойств среды. Следует иметь в виду, что
группа вполне стойких материалов (В) объединяет материалы со скоростью
коррозии от 0,001 до 0,1 мм/год, т.е. действительная скорость коррозии может
быть существенно меньше 0,1 мм/год. Материалы в таблице расположены в
порядке возрастания цены. Ориентировочная цена (в феврале – марте 2005 г) за
1 тонну листового проката (или круга) из стали Ст3сп, 20, 40 составляла 17 ÷ 20
тыс. руб., а из стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т – 120 ÷ 180 тыс. руб. Стоимость корпуса аппарата из нержавеющей стали массой 1000 кг достигает
400÷700 тыс. рублей.
127
Таблица Б.1 – Коррозионная стойкость металлов, сплавов и защитных покрытий
Цветные металлы
и сплавы *
Ст3сп; 20; 20К;
16ГС; 05кп *;
35 **; 40 **
30ХМА **; 40Х **
12ХМ; 15ХМ ***;
15Х5М
12Х18Н10Т
08Х18Н10Т *
10Х17Н13М2Т
06ХН28МДТ
Алюминий АД1
Медь М3р, М1
Латунь Л63
Фторопласт 3
Эмаль
кислотоупорная
128
Температура, С
Защитные
покрытия
Концентрация, %
Марки сталей
Наименование
Среда
AlCl3
10
20
60
100
Н
—
—
Н
—
—
Н
—
—
В
Х
О
В
Х
—
В
—
—
В
В
Х
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
В
Al(NO3)3
40
20
60
100
Н
Н
Н
—
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
В
NH4OH
30
20
100
кип.
В
Х
Х
В
В
—
В
В
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Х
Х
—
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
—
(NH4)2SO4
40
Х
Х
О
В
Х
Х
Х
Х
О
В
Х
Х
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
—
30
Х
Х
Н
Х
Х
—
—
КОН
20
60
100
20
100
кип.
В
В
В
В
В
—
В
В
В
Н
—
—
Х
Х
О
В
В
В
Н
Н
Н
В
Н
Н
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Н
Н
—
Продолжение таблицы Б.1
—
—
—
Н
Н
Н
Н
Эмаль
кислотоупорная
—
Фторопласт 3
—
Латунь Л63
5
—
Медь М3р, М1
15
Н
—
—
Н
Н
Алюминий АД1
О
Н
Н
Н
50
Уксусная
кислота
Соляная
кислота
Н
—
—
Н
Н
06ХН28МДТ
20
80
20
100
5
—
10Х17Н13М2Т
Н3РО4
40
—
08Х18Н10Т *
Н2SO4
Н
Н
Н
Защитные
покрытия
12Х18Н10Т
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
12ХМ; 15ХМ ***;
15Х5М
20
100
кип.
20
100
20
50
20
90
30ХМА **; 40Х **
20
100
кип.
Ст3сп; 20; 20К;
16ГС; 05кп *;
35 **; 40 **
Температура, С
129
10
НNO3
Цветные металлы
и сплавы *
Марки сталей
Концентрация, %
Наименование
Среда
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
О
Н
Н
Н
—
—
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
В
В
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
Н
Н
Н
Н
В
В
В
Х
Н
Н
В
Н
В
В
В
В
Н
Н
В
О
В
Н
—
Н
Н
Н
Н
—
Н
—
—
—
—
Н
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Н
Н
В
В
Н
Н
В
В
Н
Н
О
Н
Н
Н
О
Н
В
—
Н
Н
Н
Н
В
В
В
В
В
В
В
В
—
—
—
Н
Н
Продолжение таблицы Б.1
Цветные металлы
и сплавы *
30ХМА **; 40Х **
12ХМ; 15ХМ ***;
15Х5М
12Х18Н10Т
08Х18Н10Т *
10Х17Н13М2Т
06ХН28МДТ
Алюминий АД1
Медь М3р, М1
Фторопласт 3
Эмаль
кислотоупорная
Глицерин
—
20
100
280
Н
Н
Н
В
В
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Х
—
—
В
В
—
В
—
—
Тяжелые
нефтепродукты
—
20
100
300
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Н
Н
Н
—
В
В
—
В
—
—
Толуол
80
20
60
110
В
В
Х
—
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
—
—
В
—
—
В
—
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Вода
—
20
80
кип.
Х
О
—
В
—
—
В
—
—
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
–3
Латунь Л63
Ст3сп; 20; 20К;
16ГС; 05кп *;
35 **; 40 **
130
Температура, С
Защитные
покрытия
Концентрация, %
Марки сталей
Наименование
Среда
–3
П р и м е ч а ни е – В таблице обозначено: В – для П  0,110 м/год (вполне стойкие); Х – для П  1,010 м/год
–3
–3
(стойкие); О – для П  3,010 м/год (относительно стойкие); Н – для П  3,010 м/год (нестойкие), где П –
скорость коррозии
* материалы для изготовления прокладок; ** материалы для крепежа и валов; *** материал для фланцев
Таблица Б.2 – Рекомендации по выбору сталей для изготовления элементов аппарата















08Х18Н10Т
15ХМ *4
40Х
30Х13

30ХМА

65Г

16ГС

40

35










05кп

20К











06ХН28МДТ




10Х17Н13М2Т








15Х5М

12ХМ *4
131
Оболочка корпуса *, рубашка
Фланец корпуса
Люк, штуцер
Отражательные перегородки
Змеевик, труба передавливания
Мешалка
Крепеж мешалки (болт, гайка)
Вал, шпонка
Опора аппарата, цапфа
Крепеж фланцевого соединения
корпуса и люка
Крепеж стойки привода, муфты и
уплотнения (болт, шпилька, гайка)
Прокладка ** для фланцев
Шайба пружинная ***
Шайба стопорная с лапками
20
Ст3сп
Элементы аппарата
12Х18Н10Т
Марки сталей


















см. таблицу Б.7















* Рекомендуется использовать двухслойные стали. ** Прокладки асбометаллические и металлические.
*** Применять вне контакта с рабочей средой. *4 При температуре ниже 200 C применять не рекомендуется

Для элементов корпуса из сталей марок
(извлечение из ГОСТ Р 52857.1 – 2007)
S ≤ 20
S > 20
20 ГОСТ 1050-88,
20К ГОСТ 5520-79
Расчетная температура
стенки аппарата tр, С
Таблица Б.3 – Нормативные допускаемые напряжения для материала корпуса и крепежа фланцевого соединения и рекомендуемые
допускаемые напряжения для материала вала *, МПа
20
154
140
147
60
151,5
137
100
149
134
142
125
147
132,5
150
145
175
16ГС
ГОСТ 5520-79
12ХМ
ГОСТ 5520-79
15ХМ **
ГОСТ 4543-71
15Х5М
ГОСТ 20072-74
12Х18Н10Т,
10Х17Н13М2Т
ГОСТ 5632-72
06ХН28МДТ
ГОСТ 5632-72
Ст3сп *
ГОСТ 380-2005
196
147
155
146
184
147
147
154
143,5
179
142,5
177
146,5
153
141
174
138
140,5
174
146,5 152,5 139,5
171
134
131
139
171
146
152,5
138
168
130
143
128,5
137,5
168
145,5
152
136
164
127
200
142
126
136
165
145
152
134
160
124
225
136,5
123
134
163,5
145
152
130,5
157
120,5
250
131
120
132
162
145
152
127
154
117
275
123
114
143
150
123,5
151
113,5
300
115
108
141
147
120
148
110
144,5 186,5
125,5 156,5
119
151
Примечание – В таблице обозначено: s – толщина листа, мм
* Материал не применять для фланца корпуса.
** Материал не применять для оболочки корпуса
132
07Х16Н6
ГОСТ 5632-72
14Х17Н2
ГОСТ 5632-72
12Х18Н10Т,
10Х17Н13М2Т
ГОСТ 5632-72
37Х12Н8Г8МФБ
ГОСТ 5632-72
30ХМА
ГОСТ 4543-71
40Х, 20ХН3А
ГОСТ 4543-71,
Для крепежных изделий фланцевых соединений
из сталей марок
(извлечение из ГОСТ Р 52857. 4 – 2007)
35, 40
ГОСТ 1050-88
Расчетная температура
стенки аппарата tр, С
Продолжение таблицы Б.3
20
130
230
321
230
232
110
60
128
230
317,5
230
231
107,5
100
126
230
314
230
230
105
125
124,5
222,5
313,6
228
227,5
103
150
123
215
313,2
227
225
101,5
175
121,5
207,5
312,8
226
222,5
99,5
200
120
200
312,5
225
220
98
225
113,5
188
311
223,5
219
96,5
250
107
182
309,8
222
218
95
275
102
178
308,4
222
213,5
92,5
300
97
174
307
222
209
90
133
35
ГОСТ 1050-88
40
ГОСТ 1050-88
40Х
ГОСТ 4543-71
15Х5М
ГОСТ 20072-74
12Х18Н10Т,
ГОСТ 5632-72
10Х17Н13М2Т
ГОСТ 5632-72
06ХН28МДТ
ГОСТ 5632-72
30ХМА
ГОСТ 4543-71
Для валов из сталей марок
20
ГОСТ 1050-88
Расчетная температура
стенки аппарата tр, С
Продолжение таблицы Б.3
20
125
140
170
250
250
225
110
125
110
104
60
123
138
168
250
250
225
107 121,5 107,5 101
100
121
136
166
250
250
225
104
125
150
175
200
225
d≤100 d>100
105
98
119,5 134,5 164,5 248 242,5 217,5 102 115,5 103
95
118
133
163
247
235
210
116,5 131,5 161,5 246 227,5 202,5
115
130
160
245
118
100
113 101,5
93
98
110,5 99,5
91
220
195
96
108
98
108,5 123,5 153,5 243,5 208
183
92
105,5 96,5
89
86,5
250
102
117
147
242
202
177
88
103,5
95
84
275
97
112
142
242
198
173
84
101
92,5
81,5
300
92
107
137
242
194
169
80
99
90
79
Примечание – В таблице обозначено: d – диаметр вала, мм
134
–5
Таблица Б.4 – Модуль продольной упругости стали Е10 , МПа
Расчетная температура tр, С
Сталь
(марка стали)
20 60 100 125 150 175 200 225 250 275 300
Углеродистая и
низколегир ованная:
Ст3, 16ГС
1,99 1,95 1,91 1,88 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,73 1,71
20, 20К, 35, 40
2,13 2,12 2,10 2,07 2,04 2,01 1,98 1,96 1,94 1,92 1,90
Теплоустойчивая и коррозионно-стойкая
хромистая:
40Х, 12ХМ, 15ХМ,
2,18 2,17 2,15 2,13 2,11 2,09 2,08 2,06 2,04 2,02 2,01
30ХМА, 20ХН3А
15Х5М
2,15 2,15 2,15 2,10 2,05 2,01 1,98 1,96 1,95 1,92 1,90
Жаропрочная,
жаростойкая и
коррозионностойкая:
14Х17Н2,
2,05 2,04 2,02 2,00 1,99 1,98 1,97 1,95 1,94 1,92 1,90
07Х16Н6,
12Х18Н10Т,
06ХН28МДТ,
10Х17Н13М2Т,
37Х12Н8Г8МФБ
Таблица Б.5 – Коэффициент линейного расширения стали t10 , 1/ С
Интервал температур, С
Марка стали
20 – 100
20 – 200
20 – 300
Ст3, 20, 20К, 16ГС
11,6
12,6
13,1
35
11,1
11,9
13,4
40
11,3
12,0
13,3
40Х
13,4
13,3
14,8
12ХМ, 15ХМ, 15Х5М
11,9
12,6
13,2
30ХМА
12,3
12,6
12,9
20ХН3А
11,0
12,0
13,0
14Х17Н2
10,6
10,8
11,0
07Х16Н6
11,2
11,9
12,1
12Х18Н10Т,
16,6
17,0
18,0
10Х17Н13М2Т
06ХН28МДТ
15,3
15,9
16,5
37Х12Н8Г8МФБ
15,9
18,0
19,2
6
135
Таблица Б.6 – Термостойкость стального проката и защитных
покрытий
СТАЛИ
по ГОСТ Р 52630 – 2006
Температура
Технические требования
Листовой
прокат и
поковка для
корпуса
аппарата
Труба для
змеевика,
штуцера
и люка
t min
Ст3сп
ГОСТ 14637 – 89
ГОСТ 10706 – 76
– 20
400
20*
ГОСТ 1577 – 93
ГОСТ 550 – 75
– 30
475
– 20
425
– 40
560
– 40
475
ГОСТ 8731 – 74,
ГОСТ 8733 – 74
– 40
560
15Х5М
ТУ 14-3-1080 – 81
– 40
650
12Х18Н10Т
ГОСТ 9940 – 81,
ГОСТ 9941 – 81
– 253
610
– 253
700
– 196
400
– 20
200
t min
t max
Марка
20К
12ХМ**

ГОСТ 5520 – 79
16ГС
15ХМ*
ГОСТ 8479 – 70
30ХМА

10Х17Н13М2Т
ГОСТ 7350 – 77
06ХН28МДТ
t max
С
ТУ 14-3-318 – 75,
ТУ 14-3-763 – 78,
ТУ 14-3-822 – 79
Двухслойная
ГОСТ 10885 – 85
сталь (табл. 8)

ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
Эмаль химически стойкая кислотоупорная
С
(рабочее давление рраб  0,6 МПа)
– 20
200
Фторопласт 3 ГОСТ 13744 – 87
– 195
150
Фторопласт 4 ГОСТ 10007 – 80
– 269
250
* Поковка для фланца
** Листовой прокат для обечайки, крышки и днища корпуса
136
Таблица Б.7 – Материалы крепежных изделий фланцевых соединений корпуса по ГОСТ 28759.5 – 90,
люка по ОСТ 26 – 2011 – 83, штуцера и трубопровода по ГОСТ 12816 – 80
Марка
Марка
Шайpу,
Dу, D,
стали
стали гайки ба
МПа
м
шайбы
0,3
До 3,6
Плоский
Болт:
35, 40,
приварной:
0,6
До 1,5
Ст3сп *,
20Х13 **
а) ГОСТ
35, 40,
а) корпус
1,0;
1,6
До 0,8
20,
65Г
3033-79
20Х13 **
(рис. Г.2, 15ХМ, 15Х5М
0,6 От 1,6 до 3,2
40Х, 30ХМА,
(рис. В.13);
Г.3);
20ХН3А, 14Х17Н2 ГОСТ:
1,0; 1,6 От 0,9 до 3,2
б) ГОСТ
5927-70;
б) люк
0,3
До 3,6
20Х13 **
7798-70
5915-70
(рис. В.13,
До 1,5
12Х18Н10Т,
0,6
В.14, В.15); 12Х18Н10Т, (рис. Г.1,
20Х13 **
10Х17Н13М2Т
а
г;
30Х13 1,0; 1,6
До 0,8
в) штуцер 06ХН28МДТ,
12Х18Н10Т
В.10 - В.12;
0,6 От 1,6 до 3,2
(рис. В.10, 10Х17Н13М2Т
В.14, В.15) 37Х12Н8Г8МФБ
В.11, В.12)
1,0; 1,6 От 0,9 до 3,2
30ХМА,
Ст3сп *,
Шпилька:
20ХН3А,
20, 20К,
а) ГОСТ
Приварной
а) ГОСТ
35, 40
65Г
14Х17Н2,
16ГС,
5927-70;
встык для
22043-76;
07Х16Н6
корпуса 15ХМ, 15Х5М б) ГОСТ
—
—
б) ГОСТ
(рис. Г.4, 12Х18Н10Т,
9064-75
9066-75
Г.5)
06ХН28МДТ, (рис. Г.1, 37Х12Н8Г8МФБ
12Х18Н10Т
30Х13
10Х17Н13М2Т
д, е)
П р и м е ч а ни е – В таблице обозначено: pу – давление условное, D – внутренний диаметр корпуса аппарата
или люка-лаза, Dу – условный проход штуцера или загрузочного люка
* Материал не применять для фланца корпуса
** Материал предназначен для крепежа фланца штуцера и трубопровода
Марка стали
фланца
Болт,
шпилька
Марка стали
болта, шпильки
Гайка
137
ГОСТ 6402-70
Тип
фланца
Таблица Б.8 – Рекомендации по выбору материала прокладки
tс max, рmax,
Материал
Рабочие среды
С
Резина на основе
каучука СКН
Резина на основе
каучука СКФ
Резина на основе
каучука СКТФ
Паронит общего
назначения – ПОН
Паронит маслобензостойкий – ПМБ
Паронит кислотостойкий – ПК
Паронит электролизерный – ПЭ
Фторопласт – 4*
Картон асбестовый
Полиэтилен*
Вода; бензин, топливо, щелочи,
кислоты, растворы солей
Окислители, синтетические
масла, топливо
Повышенная стойкость к
растворителям
Пар водяной
М1
М3р
Латунь Л63
отожженная
Сталь 05кп
65
150
0,6
175
450
6,4
Вода пресная
250
Растворы солей
190
2,5
Спирты
150
1,6
Тяжелые нефтепродукты
300
Легкие нефтепродукты
Средне и высококонцентрированные кислоты
50%-ые щелочи
Кислота 10% - HNO3
Все среды (кроме F2, F2Cl,
0,5% - HNO3)
Нефтепродукты
90%-ые кислоты, р-ры солей
Кислоты: 40% - серная,
фосфорная, 90% - азотная,
30% - соляная; щелочи, масла
200
Асбест в оболочке:
а) из алюминия, латуни
б) из стали 08Х18Н10Т
Алюминий
Медь
МПа
100
180
100
225
10
450
300
1,6
0,6
60
1,0
300
500
150
В соответствии с коррозионной
стойкостью металлов и сплавов
(таблица Б.1)
Сталь 08Х18Н10Т
2,5
250
400
4,0
20
70
250
50
200
10
550
100
П р и м е ч а н и е – В таблице обозначено: tс max, рmax – максимально
допустимые температура и давление среды для данного материала
* Материал применять в уплотнительной поверхности типа шип – паз
138
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
Типы, параметры и размеры корпусов
Вертикально расположенные корпуса аппаратов с мешалками выполняются в
соответствии с требованиями ГОСТ 20680-2002. В данном пособии рассмотрены
следующие типы корпусов:
0 – с эллиптическим днищем и эллиптической отъемной крышкой;
1 – цельносварной с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой;
2 – с коническим днищем, углом при вершине конуса 90° и эллиптической отъемной крышкой;
3 – цельносварной с коническим днищем, углом при вершине конуса 90° и эллиптической крышкой;
Для перечисленных корпусов применяются следующие теплообменные
устройства: гладкая приварная рубашка и змеевик. Из внутренних устройств возможно использование трубы передавливания и отражательных перегородок.
Объемы соответствуют ряду по ГОСТ 13372-78, а диаметры – ряду по ГОСТ
9617-76.
В соответствии с ГОСТ 9931-85 представленные в пособии вертикальные корпуса делятся на типы: ВЭЭ и ВКЭ. Каждый тип корпуса имеет два исполнения: разъемное или неразъемное. Используемые буквы в обозначениях корпуса соответствуют: первая буква – вертикальный корпус (В); вторая буква – вид днища: Э – эллиптическое по ГОСТ 6533-78 (табл. В.9) и К – коническое по ГОСТ 12619-78 (табл.
В.10); третья буква – вид крышки.
Базовые размеры сварных стальных корпусов принимаются по ГОСТ 9931-85.
Отъемные крышки соединяются с цилиндрической обечайкой при помощи
фланцевого соединения (Приложение Г). Фланцы могут использоваться двух видов:
плоские приварные по ГОСТ 28759.2-90 или приварные встык по ГОСТ 28759.3-90.
Корпус может устанавливаться на опорных лапах по ГОСТ 26296-84 или на
опорах-стойках по АТК 24.200.03-90 (Приложение Д).
Две цапфы (табл. В.14), исполненные по ГОСТ 13716-73, предназначены для
зацепления строп и установки корпуса аппарата с помощью тали или подъемного
крана на фундамент.
Количество штуцеров на корпусе, выполняемых по АТК 24.218.06-90 (рис.
В.10), принимается как для типового исполнения (рис. В.9). Неиспользуемые штуцеры должны иметь заглушки по АТК 24.200.02-90 (рис. В.11).
Неразъемная рубашка теплообменного устройства для корпуса с эллипсоидным днищем и сливным штуцером выполняется по ОСТ 26-01-984-82. Аналогично
для корпуса с коническим днищем и сливным штуцером – по ОСТ 26-01-985-82.
Змеевик устанавливается по оси корпуса. Труба змеевика приваривается к
штуцерам. Рекомендуемое количество витков может меняться в зависимости от высоты корпуса.
Труба передавливания в нижней части выполняется по профилю днища, а
верхняя – приваривается к вводу-выводу трубы, проходящей через штуцер на крышке корпуса (рис. В.12).
Четыре отражательные перегородки равномерно размещаются внутри корпуса.
Высота перегородки принимается примерно равной высоте цилиндрической части
корпуса.
139
Вариант фланца
плоского приварного
9
10
11
Вариант фланца
приварного встык
6
Д
20
h
8
L
2
0

h1
H1
1
D
s1
h2
D1
5
H4
t
H3
3
H
И
L2
b
H2
D2
s2
4
h3
2
ds
К
D2=D+2(L2+s1)
a
И
L1
D3
7
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.1); 2 – змеевик (табл. В.1); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.13, В.14, В.15); 7 –
опора-стойка (рис. Д.2), 3 шт.; 8 – труба передавливания; 9 – вводвывод трубы через штуцер (рис. В.11); 10 – бобышка под уплотнение (рис. В.16); 11 – опора под привод (рис. В.16), 2 шт.
Обозначение штуцеров по табл. В.11. Фланец плоский приварной
по рисункам Г.2, Г.3; фланец приварной встык по рисункам Г.4, Г.5
Рисунок В.1 – Корпус (00) типа ВЭЭ с эллиптическим днищем
и отъемной эллиптической крышкой со змеевиком
для аппарата типа 0, исполнения 0
140
Таблица В.1 – Основные размеры корпусов (тип ВЭЭ, исполнение 2 по ГОСТ 9931 – 85) и
змеевиков для аппаратов типа 0, исполнения 0 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
141
1,00
1,25
1,60
2,00
2,50
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
D
D1
1000 680
1200 840
1400 980
1600 1110
1800 1260
2000 1400
2200 1550
D3
H*
920 1400
1300
1100
1650
1500
1260
1850
1410
2250
2230
1610
2780
1810 2880
2010 2980
H1
850
650
1000
750
1100
1000
1400
1250
H2
H3**
Размеры, мм
H4** L L1
700 130 295 1600
1525
840 160 310
1875
1715
890 210 385
2065
2055
1205 290 465
2455
2470
1255 400 565
3020
1800 1580
3230
470 610
1630
3295
L2**
a
290 300 34,0 129,0
350 350 48,5 134,5
20
h
h1 h2** d  s n
250
100
300
110
410 430 63,0 162,5 25 350
25
t
s2
5
6
573
6
90
120
460 510 96,0 206,0 30 400
764 7 115 8
520 590 133,5 252,0 35 450
580 605
500
167,5 271,0 40
640 685
550
160
40
190 894 8 135
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса, d  s – наружный
диаметр и толщина стенки трубы змеевика, n – рекомендуемое число витков змеевика
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицей В.9. В данной таблице при расчете H принято h 3 = h1.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения L2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для корпуса с внешней теплоизоляцией)
Вариант фланца
плоского приварного
9
10
11
Вариант фланца
приварного встык
6
Д
20
h
8
L2
0

h1
H1
1
R 50
45
50min
h2
H2
5
D1
3
H
H3
И
H4
4
b
a
D
D2
h4
s2
h3
s
2
R 50
h6
90
L1
h5
7
D4
D3
К
s1
И
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.2); 2 – рубашка (табл. В.2); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.13, В.14, В.15); 7 –
опора-стойка (рис. Д.2), 3 шт.; 8 – труба передавливания; 9 – вводвывод трубы через штуцер (рис. В.11); 10 – бобышка под
уплотнение (рис. В.16); 11 – опора под привод (рис. В.16), 2 шт.
Обозначение штуцеров по табл. В.11. Фланец плоский приварной
по рисункам Г.2, Г.3; фланец приварной встык по рисункам Г.4, Г.5
Рисунок В.2 – Корпус (01) типа ВЭЭ с эллиптическим днищем
и отъемной эллиптической крышкой с неразъемной рубашкой
для аппарата типа 0, исполнения 1
142
Таблица В.2 – Основные размеры корпусов (тип ВЭЭ, исполнение 2 по ГОСТ 9931 – 85) и
рубашек (исполнение 2 по ОСТ 26-01-984 – 82) для аппаратов типа 0, исполнения 1 по
ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
143
1,00
1,25
1,60
2,00
2,50
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
D
D1
D2**
D3
1000 1100 1205 1380 1000
1200 1300 1435 1635
1400 1500 1700 1920
1600 1700 1900 2120
1800 1900 2180 2420
2000 2200 2550 2760
2200 2400 2760 3025
D4
H*
1400
1300
1200
210 1650
1500
1360
1850
1510
2250
300 2230
1710
2780
2010
2880
2210 430 2980
H1
Размеры, мм
H2 H3** H4** L
850
170 335 1640
1550
650
200 350
1900
1000 120
1740
750
245 425
1100
2090
1000
320 505
2490
1400
140
2500
1250
440 605
3050
1800
580 720 3240
220
620 800 3320
L1 a
290 190
250
20
350
3
150
300
200
410
25 350
460
30 400
160
285
25
250
6
6
340
25
405
170
520
3
h h1 h2** h4 h5 h6 s* s1* s2
6
8
30
450
40
35 450
580
500
40
640 320
550
8
210
505
290
580
40 620
40
10
8
Пр и м еч ан и е – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицей В.9. В данной таблице при расчете H принято h3 = h1.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения D2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для аппарата с внешней теплоизоляцией).
3
* Значения толщины рубашки из материала Ст3сп5 даны для D 1  1900 мм на давление pУ
0,6 МПа и для D1  2200 мм на давление pУ 0,4 МПа. Прибавка на коррозию принята равной 1мм
9
11
10
6
Д
20
h
8
L2
1
h1
0
h2

s1
5
D
И
H3
D1
H4
L2
b
a
4
H
t
H1
3
H2
D2
s2
h3
2
ds
К
7
L1
D2=D+2(L2+s1)
И
D3
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.3); 2 – змеевик (табл. В.3); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.14, В.15); 7 – опорастойка (рис. Д.2), 3 шт.; 8 – труба передавливания; 9 – ввод-вывод
трубы через штуцер (рис. В.11); 10 – бобышка под уплотнение
(рис. В.16); 11 – опора под привод (рис. В.16), 2 шт.
Обозначение штуцеров по таблице В.11
Рисунок В.3 – Корпус (10) типа ВЭЭ цельносварной с
эллиптическим днищем и эллиптической крышкой
и со змеевиком для аппарата типа 1, исполнения 0
144
Таблица В.3 – Основные размеры корпусов (тип ВЭЭ, исполнение 1 по ГОСТ 9931 – 85) и
змеевиков для аппаратов типа 1, исполнения 0 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
145
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
12,5
16,0
20,0
25,0
32,0
40,0
50,0
Размеры, мм
D
D1
D3
1600 1110 1410
1800 1260 1610
2000 1400 1810
2200 1550 2010
2400 1700 2210
2600 1850 2410
2800 2000 2610
3000 2150 2810
3200 2300 2960
H*
1850
2250
2230
2780
2880
2980
3180
3880
4080
4480
4880
5320
6520
H1
H2
H3**
H4**
L
L1
1000
2055
1205 290 465
460 510
1400
2455
1250
2470
1255 400 565
520 590
3020
1800 1580
3230 580 605
470 610
1630
3295 640 685
1900
3455
1545
700 765
2600
520 700 4155
2700 1595
4500 750 845
3000 1510
4870 810 925
620 780
3300 1560
5595 870 1005
3600
6030
1610 790 920
930 1085
4800
7230
L2**
96
a
h h1 h2** d  s n
t
s2
206 30 400 25 120
764 7 115
133,5 252 35 450
167,5 271 40
172
306
160
500
550
45 600
8
8
40
190
7
50 650
135
894
210
55 700
12
210 344
750
6
60
220
285,5 400
800 60
Пр и ме ч ан и е – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса, d  s – наружный диаметр
и толщина стенки трубы змеевика, n – рекомендуемое число витков змеевика
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицей В.9. В данной таблице при расчете H принято h 3 = h1.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения L2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для корпуса с внешней теплоизоляцией)
9
10
11
Д
6
20
h
8
L2
0
1

h1
H1
150min
R 50
5
h2
H2
45
D1
3
H
H3
И
H4
4
b
D
a
D2
h4
s2
h3
s
2
R 50
h6
90
h5
7
D4
L1
К
s1
И
b=0,1D
D3
1 – корпус (табл. В.4); 2 – рубашка (табл. В.4); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.14, В.15); 7 – опорастойка (рис. Д.2), 3 шт.; 8 – труба передавливания; 9 – вводвывод трубы через штуцер (рис. В.11); 10 – бобышка под
уплотнение (рис. В.16); 11 – опора под привод (рис. В.16), 2 шт.
Обозначение штуцеров по таблице В.11
Рисунок В.4 – Корпус (11) типа ВЭЭ цельносварной с
эллиптическим днищем и эллиптической крышкой с
неразъемной рубашкой для аппарата типа 1, исполнения 1
146
Таблица В.4 – Основные размеры корпусов (тип ВЭЭ, исполнение 1 по ГОСТ 9931 – 85) и
рубашек (исполнение 2 по ОСТ 26-01-984 – 82) для аппаратов типа 1, исполнения 1 по
ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
147
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
12,5
16,0
20,0
25,0
32,0
40,0
50,0
D
D1
D2**
D3 D4
H*
1850
2250
300 2230
1800 1900 2180 2420 1710
2780
2000 2200 2550 2760 2010
2880
2200 2400 2760 3025 2210
2980
3180
2400 2600 2960 3230 2410
3880
2600 2800 3235 3500 2610
4080
430
2800 3000 3435 3705 2810
4480
4880
3000 3200 3780 4015 2960
5980
7380
1600 1700 1900 2120 1510
H1
Размеры, мм
H2 H3** H4** L
3
3
L1 а h h1 h2** h4 h5 h6 s* s1* s2
1000
2090
320 505
460
30 400 25 170
450 6
1400
2490
140
250
30
1250
2500
440 605
520
35 450
210 40
505
3050
1800
580 720 3240 580
500
580
40
3320 640
550
620
290
620 800 3480
1900
700
45 600
695
40
8
2600
4180
2700 220
4520 750
50 650
745
740 890
320
40
310 60
3000
4880 810
55 700
795
3300
5650
910 1040 6750 870
60 750
845
4400
320
5800
8150
10
8
12
12
14
Пр и м еч ан и е – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицей В.9. В данной таблице при расчете H принято h3 = h1.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения D2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для корпуса с внешней теплоизоляцией).
3
* Значения толщины рубашки из материала Ст3сп5 даны для D 1  1900 мм на давление pУ
0,6 МПа и для D1  2200 мм на давление pУ 0,4 МПа. Прибавка на коррозию принята равной 1мм
Вариант фланца
плоского приварного
7
Вариант фланца
приварного встык
8
6
9
h
20
L2
0

h1
s1
D
h2
D1
H
И
H1
1
5
t
H3
3
L2
b
D2
a
4
H2
h3
s2
И
2
d s
L1
90
D2=D+2(L2+s1)
b=0,1D
К
1 – корпус (табл. В.5); 2 – змеевик (табл. В.5); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.13, В.14, В.15);
7 – бобышка под уплотнение (рис. В.16); 8 – опора под привод (рис.
В.16), 2 шт.; 9 – штуцер (рис. В.10).
Обозначение штуцеров по таблице В.11. Фланец плоский приварной
по рисункам Г.2, Г.3; фланец приварной встык по рисункам Г.4, Г.5
Рисунок В.5 – Корпус (20) типа ВКЭ с отбортованным
коническим днищем и отъемной эллиптической крышкой
со змеевиком для аппарата типа 2, исполнения 0
148
Таблица В.5 – Основные размеры корпусов (тип ВКЭ, исполнение 2 по ГОСТ 9931 – 85) и
змеевиков для аппаратов типа 2, исполнения 0 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
D
D1
H*
H1
H2
H3**
L
Размеры, мм
L1
L2**
1,00 1000 680 1671 800 1115 130 295 290 410
1,25
1,60
2,00
2,50
3,20
149
4,00
5,00
1200 840
1400 980
1600 1110
1581 550
1931 900
1841 650
2191 1000
2257 900
2607
1250
2772
1205 160 310 350 510
34,0
129,0
48,5
134,5
a
20
h
h1 h2** h3
250
100 30
300
110 40
d s
t
63,0
162,5 25 350
1685 290 465 460 690
96,0
206,0 30 400
s2
5
6
573
90
25
1305 210 385 410 610
n
6
120
50
1800 1260
1785 400 565 520 790 133,5 252,0 35 450
160
6,30
3222
40
8,00 2000 1400 3372 1700 2160
580 880
500
480 610
167,5 271,0 40
190
10,0 2200 1550 3532
2260
640 980
550
60
764 115
7
894 135
8
8
Пр и м еч ан и е – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса, d  s – наружный диаметр
и толщина стенки трубы змеевика, n – рекомендуемое число витков змеевика
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицами В.9 и В.10.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения L2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для корпуса с внешней теплоизоляцией)
Вариант фланца
плоского приварного
7
Вариант фланца
приварного встык
8
6
9
h
20
L2
0

h1
H1
1
R 50
45
50min
h2
H2
5
D1
3
s2
D
H
H3
И
a
b
D2
s
h6
h3
4
L1
h5
h4
R50
s1
R 50
90
2
И
К
D3
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.6); 2 – рубашка (табл. В.6); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.13, В.14, В.15);
7 – бобышка под уплотнение (рис. В.16); 8 – опора под привод (рис.
В.16), 2 шт.; 9 – штуцер (рис. В.10).
Обозначение штуцеров по таблице В.11. Фланец плоский приварной
по рисункам Г.2, Г.3; фланец приварной встык по рисункам Г.4, Г.5
Рисунок В.6 – Корпус (21) типа ВКЭ с отбортованным коническим
днищем и отъемной эллиптической крышкой с неразъемной
рубашкой для аппарата типа 2, исполнения 1
150
Таблица В.6 – Основные размеры корпусов (тип ВКЭ, исполнение 2 по ГОСТ 9931 – 85) и
рубашек по ОСТ 26-01-985 – 82 для аппаратов типа 2, исполнения 1 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
151
1,00
1,25
1,60
2,00
2,50
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
D
D1
D2**
1000 1100 1205 1380
D3
H*
1671
1581
1200 1300 1435 1635
210 1931
1841
1400 1500 1700 1920
2191
2257
1600 1700 1900 2120
2607
300 2772
1800 1900 2180 2420
3222
2000 2200 2550 2760
3372
2200 2400 2760 3025 430 3532
H1
H2
Размеры, мм
H3**
L L1 a
800
170
550
200
900 120
650
245
1000
900
320
1250 140
440
1700
220
335
350
350 190 20
425 410
h h1 h2** h3 h4 h5
250
150 30
300
160 40
25 350
6
6
8
790
8
210
60
900
290
70
1060
40 1080
40
60
3
6
610
50 30
50
35 450
580 720 580 255
500
40
610 790 640 325
550
40
720
170
3
s* s1* s2
510
25
505 460 235 30 400
605 520
h6
8
10
Пр и ме ч ан и е – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицами В.9 и В.10.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения D2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для аппарата с внешней теплоизоляцией).
3
* Значения толщины рубашки из материала Ст3сп5 даны для D 1  1900 мм на давление pУ
0,6 МПа и для D1  2200 мм на давление pУ 0,4 МПа. Прибавка на коррозию принята равной 1мм
9
7
8
6
h
20
L2
h1
0
1
h2

D
H1
s1
5
D1
H3
И
L2
b
D2
H
t
3
a
4
H2
h3
s2
И
d s
2
L1
90
К
D2=D+2(L2+s1)
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.7); 2 – змеевик (табл. В.7); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.14, В.15); 7 –
бобышка под уплотнение (рис. В.16); 8 – опора под привод (рис.
В.16), 2 шт.; 9 – штуцер (рис. В.10).
Обозначение штуцеров по таблице В.11
Рисунок В.7 – Корпус (30) типа ВКЭ цельносварной с коническим
отбортованным днищем и эллиптической крышкой и со
змеевиком для аппарата типа 3, исполнения 0
152
Таблица В.7 – Основные размеры корпусов (тип ВКЭ, исполнение 1 по ГОСТ 9931 – 85) и
змеевиков для аппаратов типа 3, исполнения 0 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
153
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
12,5
16,0
20,0
25,0
Размеры, мм
D
D1
1600 1110
1800 1260
2000 1400
2200 1500
2400 1700
2800 2000
H*
H1
2257
2607
2772
3222
3372
3532
3682
4482
4292
5092
900
H2
H3**
L
L1
1685 290 465 460 690
L2**
96
a
h
h1 h2** h3 d  s
206
30
400 25 120
1785 400 565 520 790 133,5 252
35
450
2160
580 880
470 610
167,5 271
2260
640 980
40
500
550
1250
1700
2225 520 700 700 1080 172 306
2500
2000
750
2290 620 780
1280 210 344
2800
810
45
600
55
700
160
50
t
764 115
n
s2
7
8
8
40 190
60
894 135
7
12
210 70
6
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса, d  s – наружный
диаметр и толщина стенки трубы змеевика, n – рекомендуемое число витков змеевика
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицами В.9 и В.10.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения L2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для корпуса с внешней теплоизоляцией)
7
9
8
6
h
20
L2
0
1

h1
H1
150min
R 50
45
h2
H2
5
D
3
H
H3
И
D1
b
4
D2
a
s
h6
h3
R 50
s2
2
L1
h4
s1
R 50
h5
90
И
К
D3
b=0,1D
1 – корпус (табл. В.8); 2 – рубашка (табл. В.8); 3 – лапа опорная
(рис. Д.1), 4 шт.; 4 – перегородка отражательная, 4 шт.; 5 – цапфа
монтажная (табл. В.14), 2 шт.; 6 – люк (рис. В.14, В.15); 7 –
бобышка под уплотнение (рис. В.16); 8 – опора под привод (рис.
В.16), 2 шт.; 9 – штуцер (рис. В.10).
Обозначение штуцеров по таблице В.11
Рисунок В.8 – Корпус (31) типа ВКЭ цельносварной с
коническим отбортованным днищем и эллиптической крышкой
с неразъемной рубашкой для аппарата типа 3, исполнения 1
154
Таблица В.8 – Основные размеры корпусов (тип ВКЭ, исполнение 1 по ГОСТ 9931 – 85) и
рубашек по ОСТ 26-01-985 – 82 для аппаратов типа 3, исполнения 1 по ГОСТ 20680 – 2002
V,
3
м
155
3,20
4,00
5,00
6,30
8,00
10,0
12,5
16,0
20,0
25,0
D
D1
D2**
D3
H*
2257
2607
300 2772
1800 1900 2180 2420
3222
2000 2200 2550 2760
3372
2200 2400 2760 3025
3532
3682
2400 2600 2960 3230
430 4482
4292
2800 3000 3435 3705
5092
1600 1700 1900 2120
H1
H2
900
Размеры, мм
H3**
L L1 a
320 505 460
1250 140
h h1 h2** h3 h4 h5
30 400 25 170
235
440 605 520
35 450
210
50
50
60
790
30
580 720 580 255
500
40
70
640
550
40 290
620 800
60
220
700
45 600
80
2500
325
40
2000
740 890 810
55 700
310 70 100
2800
1700
3
3
h6 s* s1* s2
6
8
900
1060
1080
8
10
8
1190
12 12
1410
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: V – номинальный объем корпуса
* Значения ориентировочные и уточняются при изменении высоты отбортованной части крышки
h1 и днища h3 в соответствии с таблицами В.9 и В.10.
** Значения параметров рекомендуемые, и зависят от грузоподъемности опоры или цапфы.
Значения D2 и H3 даны без учета толщины и высоты накладного листа опоры (правые столбцы
относятся к опоре с увеличенным вылетом для аппарата с внешней теплоизоляцией).
3
* Значения толщины рубашки из материала Ст3сп5 даны для D 1  1900 мм на давление pУ
0,6 МПа и для D1  2200 мм на давление pУ 0,4 МПа. Прибавка на коррозию принята равной 1мм
h1
Высота
hc
Внутренний диаметр оболочки D, мм
отбор1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
товки
Толщина эллиптической оболочки s, мм
h1, мм
25
5-10 6-8
6
6
D
40
12-25 10-20 8-18 8-16 6-14 6-14 8-10 8-10
8
8
8
60
28-55 22-45 20-40 18-36 16-32 16-28 12-25 12-22 10-22 10-18 10-18 10-18
s
h = 0,25D
80
60-80 50-80 45-70 38-60 34-55 30-50 28-45 25-40 25-38 20-36 20-34 20-32
3
2
Объем и внутренняя поверхность днища (без учета цилиндрической отбортовки h1): V ≈ D /24; А ≈ 0,345D .
2
2
Внутренний объем части эллиптической оболочки (без отбортовки) высотой hс: Vк ≈ 0,25D hc[1-(1/3)(h c /h) ]
h
Таблица В.9 – Днища эллиптические стальные отбортованные по ГОСТ 6533 – 78
Таблица В.10 – Днища конические стальные отбортованные по ГОСТ 12619 – 78
h3
h2
156
s
Высота
Внутренний диаметр оболочки D, мм
отбор- 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
D
товки
r
Толщина конической оболочки s, мм
h3, мм
30
4
40
6-8
6
90
50
10-12 8-10 6-8
6-8
6
6
60
14-16 12-14 10-12 10
8-10
8
8
8
70
16-18 14-16 12-14 12 10-12 10
10
8
8
80
18-20 16-18 14-16 14 12-14 12 10-12 10
10
10
h 2 = 0,5D + 0,4r + а
100
20-25 18-25 16-22 16-20 14-18 14-18 12-16 12-16 12-16 а = 2 мм (D ≤ 3000)
120
22-30 22-30 20-28 20-22 18-22 18
18
а = 4 мм (D ≥ 3200)
r, мм
160
200
250
3
Объем и внутренняя поверхность днища (без учета цилиндрической отбортовки h3): V ≈ D (1 + 2,472r/D)/24;
2
А ≈ 0,354D (1+1,165r/D)
D=1000  1400
И
А
Цапфа
монтажная
R
45º
В
Г
D1
Д
Е
45º
Б
Л
Ж
D=1600  3200
И
А
45º
Цапфа
монтажная
R
В
Г
D1
З
Д
30º
45º
Б
40º
Е
Ж
Л
40º
Контуры фланцев корпуса и рубашки не показаны
Рисунок В.9 – Расположение штуцеров, опор – лап и цапф на
корпусе аппарата с эллиптической крышкой (таблица В.11)
157
Таблица В.11 – Рекомендуемое расположение и диаметры условных проходов (Dy)
штуцеров и люков на корпусах и рубашках
D
D1
R
А
Б
Размеры, мм
Обозначение штуцера и люка
В Г Д Е
Ж
З И
К
Л
158
1000 660 310 100 80 80 80 50
80 100
─
1200 790 370
50
150
150
80
1400 920 430
250
100 100
100
1600 1060 500
50
100
1800 1190 560
150
400
200
2000 1320 620
150
M27×2
2200 1450 690
100
150
150
150 500
2400 1580 740
200 80
2600 1720 810
200
600
2800 1850 870 250
200
100
3000 1980 930
200
250
200
250
700
3200 2110 990
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: D – внутренний
диаметр корпуса аппарата; R – рекомендуемый радиус
расположения штуцера А на крышке аппарата; D1 –
рекомендуемый диаметр расположения штуцеров (Б, В, Г, Д, Е,
Ж, З) на крышке аппарата
Назначение
штуцера
Обозначение
Для загрузки
Резервный
Резервный
Технологический
Для трубы
передавливания
Для манометра
Для термопары
Технологический
Вход и выход
теплоносителя
Для слива
Люк
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
А
4
h
h1
D5
D6
Исполнение 1
Для фланцев исполнений 4 и 5 с
прокладкой из фторопласта принять:
1) D3 = D5 и D4 = D6.
Образуемое соедиD1
1 нение имеет посадку по ГОСТ 12815–
D
80 для диаметров
2 D5 и D6: св. 30 до
130 мм – Н12/d11,
св. 130 до 260 мм
– Н11/d11;
2) при Dу ≥ 100 мм:
h1 = 6 мм, h2 = 5 мм
sп – толщина прокладки
b
h
L
H1
H
3
D3
h
D2
do
n отв.
Для Dу ≤ 250 мм:
h1 = 4 мм (выступ, шип);
h2 = 3 мм (впадина, паз)
b
Исполнение 5
dб
ℓб
b
sп
5
6
7
b
D6
Исполнение 3
H
h1
h2
H
b
h
b
А (вариант)
D4
Исполнение 4
h2
А (вариант)
D4
Исполнение 2
s
dн
1 – фланец штуцера плоский приварной по ГОСТ 12820 – 80 с соединительным выступом (исполнение 1) или с впадиной (исполнение 3), или с пазом (исполнение 5); 2 – патрубок штуцера; 3 –фланец плоский приварной по
ГОСТ 12820–80 с соединительным выступом (исполнение 1) или с выступом
(исполнение 2), или с шипом (исполнение 4); 4 – прокладка эластичная по
ГОСТ 15180–86 или асбометаллическая; 5 – болт по ГОСТ 7798–70; 6 – гайка
по ГОСТ 5915–70; 7 – шайба пружинная по ГОСТ 6402–70.
Исполнение штуцера соответствует исполнению фланца (поз. 1).
Размеры фланцев и патрубка штуцера по табл. В.12, эластичных прокладок по табл. В.13а. При установке штуцера на днище фланцы исполнений 2 и
3 или 4 и 5 следует поменять местами.
Применение эластичных прокладок. Прокладка из паронита или картона:
исполнение А - для затвора с соединительным выступом; исполнение Б - для
затвора выступ-впадина; исполнение В - для затвора шип-паз. Прокладка из
фторопласта: исполнение Г - для затвора шип-паз. Прокладка из резины:
исполнение Д - для фланца штуцера (поз. 1) с пазом и ответного фланца
(поз. 3) с соединительным выступом.
Рисунок В.10 – Фланцевые соединения штуцера типа 1
по АТК 24.218.06–90 для стальных сварных аппаратов
159
А (вариант)
D4
А (вариант)
b1
b2
45°
D7
5
6
7
dб
45°
3
D5 D
6
Исполнение 1
D7
1
45°
h
4
sп
b2
ℓб
b1
А
45°
D3
D1
do
n отв.
D3
D7
b1
h1
b2
Исполнение 3
2
h1
D4
Исполнение 2
Штуцер
D
Для Dу ≤ 250 мм: h1 = 4 мм; b2 = b1 – 2 мм
sп – толщина прокладки
Для фланцевой
заглушки исполнения 3 с прокладкой
из
фторопласта
принять: 1) D3 = D5
и D4 = D6 по табл.
В.12. Образуемое
с фланцем штуцера соединение
имеет посадку по
ГОСТ
12815–80
для диаметров D5
и D6: до 30 мм –
H12/b12 св. 30 до
130 мм – Н12/d11,
св. 130 до 260 мм
– Н11/d11.
2) при Dу ≥ 100 мм
h1 = 6 мм
1 – фланцевая заглушка с соединительным выступом (исполнение 1);
2 – фланцевая заглушка с выступом (исполнение 2) для фланца штуцера с
впадиной; 3 – фланцевая заглушка с шипом (исполнение 3) для фланца штуцера с пазом; 4 – прокладка эластичная по ГОСТ 15180–86 или асбометаллическая; 5 – болт по ГОСТ 7798–70; 6 – гайка по ГОСТ 5915–70; 7 – шайба
пружинная по ГОСТ 6402–70.
Размеры заглушек по табл. В.12 и эластичных прокладок по табл. В.13а.
Применение прокладок. Прокладка из паронита или картона: исполнение
А - для затвора с соединительным выступом; исполнение Б - для затвора
выступ-впадина; исполнение В - для затвора шип-паз. Прокладка из фторопласта: исполнение Г - для затвора шип-паз. Прокладка из резины: исполнение Д - для заглушки с соединительным выступом и фланца штуцера с пазом.
Рисунок В.11 – Соединение стальных заглушек по
АТК 24.200.02–90 со штуцером типа 1 по АТК 24.218.06–90
160
dб
Тип 1
А (вариант)
H2
Исп. 4
Исп. 5
5
8
9
10
D1
D
D4
H3 = 2H2
2
Штуцер
h1
Тип 3
1
b
ℓб
D4
Исполнение 1
ds
D2
h1
H2
Тип 2
do
n отв.
А
H3
Исп. 3
5 3 4
H2
6
7
Исп. 2
h
А (вариант)
D3
Труба
передавливания
Для Dу ≤ 250 мм h1 = 4 мм (выступ, шип)
1 – фланец стальной плоский приварной по ОСТ 26 – 01 – 1158 – 75 с соединительным выступом (тип 1) или с выступом (тип 2), или с шипом (тип 3);
2 – патрубок; 3 – фланец по ГОСТ 12820 – 80 с соединительным выступом
(исполнение 1) или с выступом (исполнение 2), или с шипом (исполнение 4);
4 – фланец по ГОСТ 12820 – 80 с соединительным выступом (исполнение 1)
или с впадиной (исполнение 3), или с пазом (исполнение 5); 5 – прокладка
эластичная по ГОСТ 15180 – 86 или асбометаллическая; 6 и 8 – болт по
ГОСТ 7798 – 70; 7 и 9 – гайка по ГОСТ 5915 – 70; 10 – шайба пружинная по
ГОСТ 6402 – 70.
Размеры фланцев (поз. 1, 3 и 4) по табл. В.12, патрубка (поз. 2) по табл.
В.13б и прокладок (поз. 5) по табл. В.13а.
Тип ввода-вывода трубы соответствует типу фланца поз. 1.
Применение эластичных прокладок. Прокладка из паронита или картона:
исполнение А - для затвора с соединительным выступом; исполнение Б - для
затвора выступ-впадина; исполнение В - для затвора шип-паз. Прокладка из
фторопласта: исполнение Г - для затвора шип-паз. Прокладка из резины:
исполнение Д - для фланца (поз. 1 и 3) с соединительным выступом и ответного с пазом фланца штуцера (патрубка).
Для фланцев с затвором шип-паз и прокладкой из фторопласта принять:
1) D3 = D5; D4 = D6 (табл. В.12). Образуемое фланцами соединение имеет посадку по ГОСТ 12815–80 для диаметров D5 и D6: до 30 мм – H12/b12 св. 30 до
130 мм – Н12/d11, св. 130 до 260 мм – Н11/d11. 2) При Dу ≥ 100 мм h1 = 6 мм.
Рисунок В.12 – Ввод-вывод трубы по ОСТ 26-01-1156–75
через штуцер типа 1 по АТК 24.218.06–90
161
Таблица В.12 – Основные размеры и масса штуцера типа 1 по АТК 24.218.06–90 с ответным
фланцем или заглушкой и комплектом крепежных изделий для стальных сварных аппаратов
pу 0,6 МПа
Размеры, мм
H
Dу D D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 b b1 h do n dб dн s ℓб
m, кг
H1
max min max min
М10
25 100 75 60 41 51 40 52 22 12 12 2 11
50 140 110 90 66 80 65 81 46 13
80 185 150 128 101 115 100 116 76
162
100 205 170 148 117 137 116 138 94
15
14
14
150 260 225 202 171 191 170 192 142 17
200 315 280 258 229 249 228 250 196 19 16
3
4
–
8
–
–
–
–
М12 57 4 55
89 5
108
18
– –
М16 159
6
219 8
60 215 155 180 120
65
70 220 160 200 140
не более
max
min
–
–
4,1
3,8
7,8
7,2
9,6
8,7
15,0
13,6
22,0
19,5
250 370 335 312 283 303 282 304 244 20
12
273 10
31,2 27,3
Пр им е ч ан ия : 1 В таблице обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход
патрубка штуцера (фланца, заглушки); dб, ℓб – номинальный диаметр резьбы и длина крепежных
болтов штуцера; H, H1 и m – максимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера для
аппарата с теплоизоляцией и минимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера
для аппарата без теплоизоляции. H1, ℓб – размеры рекомендуемые.
2 Фланцы и заглушки с затвором выступ-впадина на Dу ≤ 150 мм не применять или выбирать их на
большее условное давление.
3 Длина патрубка штуцера (рис. В.10) для Dу ≤ 150 мм: L = H – 5 мм и для Dу ≥ 200 мм: L = H – 10 мм
Продолжение таблицы В.12
pу 1,0 МПа
Размеры, мм
Dу D D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 b b1 h do n dб dн s ℓб
H
H1
max min max min
50 160 125 102 73 87 72 88
– 15 –
57 4 60
4
80 195 160 133 106 120 105 121 – 17 –
18
100 215 180 158 129 149 128 150 – 19 –
163
150 280 240 212 183 203 182 204 –
–
108
16
5,6
9,3
8,7
70
12,6
11,7
21,4
20,1
200 140 28,8
26,3
41,1
37,2
6
8
21
200 335 295 268 239 259 238 260 196
5,9
М16 89 5 65 215 155 180 120
3
m, кг
не более
max
min
159
М20 219 8
22
245 185
75
250 190
250 390 350 320 292 312 291 313 244 23 18
12
273 10 80
Пр им е ч ан ия : 1 В таблице обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход
патрубка штуцера (фланца, заглушки); dб, ℓб – номинальный диаметр резьбы и длина крепежных
болтов штуцера; H, H1 и m – максимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера для
аппарата с теплоизоляцией и минимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера
для аппарата без теплоизоляции. H1, ℓб – размеры рекомендуемые.
2 Фланцы и заглушки с соединительным выступом или с затвором выступ-впадина на Dу ≤ 150 мм
не применять или выбирать их на большее условное давление.
3 Длина патрубка штуцера (рис. В.10) для Dу ≤ 150 мм: L = H – 5 мм и для Dу ≥ 200 мм: L = H – 10 мм
Продолжение таблицы В.12
pу 1,6 МПа
Размеры, мм
Dу D D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 b b1 h do n dб dн s ℓб
H
H1
max min max min
80 195 160 133 106 120 105 121 76 17
4
16
89 5
М16
18
100 215 180 158 129 149 128 150 94 19
108
164
159
85 245 185
219 8 90
12
26
14,6
11,7
23,9
22,6
200 140 34,9
32,4
51,8
47,9
М20
22
200 335 295 268 239 259 238 260 196
250 405 355 320 292 312 291 313 244 23 22
9,9
6
3
21 18
10,5
75 225 165 180 120
8
150 280 240 212 183 203 182 204 142
m, кг
не более
max
min
250 190
М24 273 10 95
Пр им е ч ан ия : 1 В таблице обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход
патрубка штуцера (фланца, заглушки); dб, ℓб – номинальный диаметр резьбы и длина крепежных
болтов штуцера; H, H1 и m – максимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера для
аппарата с теплоизоляцией и минимальные размеры и масса фланцевого соединения штуцера
для аппарата без теплоизоляции. H1, ℓб – размеры рекомендуемые.
2 Длина патрубка штуцера (рис. В.10) для Dу ≤ 150 мм: L = H – 5 мм и для Dу ≥ 200 мм: L = H – 10 мм
Таблица В.13а – размеры эластичных
уплотнительных прокладок по ГОСТ
15180–80 для фланцевых соединений
pу 0,6 МПа
pу 0,6 МПа
Размеры, мм
Размеры, мм
Dн
Dв
sп
Исполнение прокладки
Dу
А Б, В Г, Д А, Б
165
50
80
100
150
200
250
Таблица В.13б – Основные
размеры патрубка ввода-вывода
трубы по ОСТ 26–01–56–75
95
132
151
206
261
318
80
115
137
191
249
303
81
116
138
192
250
304
57
87
106
161
216
264
В
Г
Д
66
101
117
171
229
283
65
100
116
170
228
282
71
106
124
178
236
290
Dу
dу
m, кг
ds
H2
не
более
322,5
100
573,0
110
4,0
7,7
9,9
15,1
25,5
35,5
А, Б, В Г Д
3
2 4
50 25
80
50
100
150 100
200 150
250 200
1084,0 130
1596,0
140
2198,0
Примечания: 1 В таблицах обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход парубка штуцера (фланца, заглушки); Dн, Dв – наружный и внутренний диаметры прокладки; sп – толщина
прокладки; dу – условный проход патрубка ввода-вывода трубы; d  s – наружный диаметр и толщина стенки патрубка ввода-вывода трубы; m – масса ввода-вывода трубы с комплектом крепежных
изделий. 2 Ввод-вывод трубы (рис. В.12) типа 2 (фланец с выступом) на давление ру 0,6 МПа не
применять. 3 Размеры сечений трубы передавливания и патрубка ввода-вывода трубы одинаковы.
Продолжение таблицы В.13а
Продолжение таблицы В.13б
pу 1,0 МПа
pу 1,0 МПа
Размеры, мм
Размеры, мм
Dн
Dв
Исполнение прокладки
Dу
А Б, В Г, Д А, Б
80
sп
141 120
121
87
В
Г
Д
166
150
106 129 128 136
150 216 203
204
161 183 182 190
200 271 259
260
216 239 238 246
313
264 292 291 299
m, кг
dу
ds
H2
50
573,0
130
А, Б, В Г Д
106 105 111
100 161 149
250 327 312
Dу
80
100
3
2 4
не
более
10,5
12,5
150 100
1084,0 150 23,7
200 150
1596,0
250 200
2198,0
35,7
160
47,0
Примечания: 1 В таблицах обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход парубка штуцера (фланца, заглушки); Dн, Dв – наружный и внутренний диаметры прокладки; sп – толщина
прокладки; dу – условный проход патрубка ввода-вывода трубы; d  s – наружный диаметр и толщина стенки патрубка ввода-вывода трубы; m – масса ввода-вывода трубы с комплектом крепежных
изделий. 2 Размеры сечений трубы передавливания и патрубка ввода-вывода трубы одинаковы.
Продолжение таблицы В.13а
Продолжение таблицы В.13б
pу 1,6 МПа
pу 1,6 МПа
Размеры, мм
Размеры, мм
Dн
Dв
Исполнение прокладки
Dу
А Б, В Г, Д А, Б
80
sп
141 120
121
87
В
Г
Д
167
166
150
106 129 128 136
150 216 203
204
161 183 182 190
200 271 259
260
216 239 238 246
313
264 292 291 299
m, кг
dу
ds
H2
50
573,0
140
А, Б, В Г Д
106 105 111
100 161 149
250 327 312
Dу
80
100
3
2 4
не
более
11,8
14,6
150 100
1084,0 160 27,1
200 150
1596,0
250 200
2198,0
43,4
180
62,0
Примечания: 1 В таблицах обозначено: pу – условное давление; Dу – условный проход парубка штуцера (фланца, заглушки); Dн, Dв – наружный и внутренний диаметры прокладки; sп – толщина
прокладки; dу – условный проход патрубка ввода-вывода трубы; d  s – наружный диаметр и толщина стенки патрубка ввода-вывода трубы; m – масса ввода-вывода трубы с комплектом крепежных
изделий. 2 Размеры сечений трубы передавливания и патрубка ввода-вывода трубы одинаковы.
Таблица В.14 – Конструкция и размеры стальных
строповых устройств по ГОСТ 13716 – 73
Тип 4 (цапфа), исполнение 1
D2
1
D3
3
H
s
s1
Dв
Материал цапфы – Ст3сп5
R
D1
V*, м3
1 – заглушка
2 – труба
3 – кольцо
s2
2
Размеры, мм
[G] ,
ц
не
кН (т)
более
2
10 (1)
5
20 (2)
10
40 (4)
25
80 (8)
32
160 (16)
40
250 (25)
50
320 (32)
D1
D2
D3
H
140
160
180
255
320
360
380
100
160
200
230
260
300
320
60
89
108
133
159
194
219
71
76
81
93
98
103
110
s
s1
6
6
12
s2
6
10
8
16
12
10
m, кг
1,45
2,44
4,83
8,43
13,74
18,15
22,08
Радиус кривизны поверхности кольца
Dв, м
R, мм
1,0 – 1,1 1,2 – 1,6 1,7 – 2,0 2,2 – 2,6
550
750
1000
1300
2,8 – 3,8
1700
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: [G]ц – допускаемая
грузоподъемность цапфы; Dв – внутренний диаметр корпуса
или рубашки; V – номинальный объем аппарата
*Для предварительного выбора цапф с уточнением по расчету нагрузок
168
4
D1
1
D5
2
16
165
А
h
Dн
3
7
11
5
H1
d1
H
А 6
10
h1
hф
L
h2
sп
H2
D6
d
70
7
8
9
s
А–А
D4
D3
R
b
D2
hф = h + h2 + sп + 1 мм
1 – крышка плоская; 2 – фланец; 3 – прокладка эластичная, исполнение В (или Г из фторопласта, полиэтилена) по ГОСТ 15180 – 86 (табл.
В.13а) или асбометаллическая; 4 – ручка (1шт.); 5 – полукольцо (2 шт.);
6 – болты откидные, исполнение 1 по ГОСТ 3033 – 79; 7 – гайка шестигранная по ГОСТ 5915 – 70; 8 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70;
9 – шайба плоская круглая по ГОСТ 11371 – 78; 10 – патрубок; 11 – винт
диаметром М6 с потайной головкой (3 шт.) по ГОСТ 17475 – 80 для
крепления полукольца.
При использовании прокладки из фторопласта или полиэтилена размер D5 = D3 и размер D6 = D4. Образуемые соединения должны иметь посадки по ОСТ 26 – 2011 – 83 для диаметров D3 и D4: до 130 мм – Н12/ d11;
свыше 130 мм до 260 мм – H11/ d11; свыше 260 мм до 400 мм – Н11/f9.
hф – высота фланцевого соединения; sп – толщина прокладки.
Диаметр отверстия под винт (поз. 11) – 7 мм
Рисунок В.13 – Люк загрузочный с плоской крышкой и
уплотнительной поверхностью затвора шип-паз по
ОСТ 26 – 2004 – 83, исполнение 2 (табл. В.15)
169
Таблица В.15 – Основные размеры и масса загрузочных люков по ОСТ 26-2004 – 83,
исполнение 2
Размеры, мм
pу,
m,
МПа D D s D D D D D D H H H h h h
у
н
1
2
3
4
5
6
1
2
1
2
0,6
1,0 100 108 5
170
1,6
0,6
1,0 150 159 6
1,6
0,6
205 170 138 116 137 117
215 180 150 128 149 129
18
225 310 26
215 302 20
280 240 204 182 203 183
245 332
370 335 304 282 303 283
405 355
313 291 312 292
180
220 307 23
250 337
М16
20 14
L
90
12 9 18
8
24
28
z d1 R b
4
22 18 12
260 225 192 170 191 171
1,0 250 273 8 390 350
1,6
160
215 300
d
кг
10
12
95
13
90
18
100 23
М20
16 11 22
М16
12 9 18 95
110 24
35
26
М20 12 16 11 22 110 42
31
М24
18 13 26 120 50
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: pу – давление условное; Dу – проход условный
патрубка; z – количество болтов; m – масса люка
Dв = 400 мм ру ≤ 1,6 МПа и Dв = 500 мм ру = 0,6 МПа
D1
А
D5
D6
М20
7
8
9
4
1
5
ℓ
Ø23
s
60
8
25
32
155
sп
h1
H
a
H1
2
106
80
L
hф
h
R
10
h
15°
3
L1
6
Dв
Упор
s
А
D3
120
8
D4
D2
c
R = Dв;
Dп = D5;
bп = a – 1 мм;
hф = 2h + sп + 1 мм
115
Ø16
1 – крышка сферическая; 2 – фланец плоский приварной по ГОСТ
28759.2 – 90; 3 – прокладка эластичная, исполнение 1 по ГОСТ 28759.6 –
90 или асбометаллическая по ГОСТ 28759.7 – 90; 4 – ручка (размеры и
расположение на крышке в соответствии с рис. В.13 и В.9); 5 – устройство шарнирное; 6 – обечайка; 7 – болт по ГОСТ 7798 – 70; 8 – гайка по
ГОСТ 5915 – 70; 9 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70.
Для прокладки из фторопласта или полиэтилена принять: D3 = D5,
а = 0,5(D5 – D6) + 0,6 мм, bп = a. Образуемые соединения должны иметь
посадку по ОСТ 26 – 2011 – 83 для диаметров D5: от 400 мм до 500 мм –
Н11/ d11; свыше 500 мм до 630 мм – H11/ d10; свыше 630 мм – Н11/d9.
Dп, bп, sп – наружный диаметр, ширина и толщина прокладки
Рисунок В.14 – Люк со сферической крышкой и уплотнительной
поверхностью затвора шип-паз (исполнение 2) по ОСТ 26 – 2003 –
83 и устройство шарнирное по ОСТ 26 – 2012 – 83 (табл. В.16)
171
Dв = 500 мм ру ≥ 1,0 МПа и Dв ≥ 600 мм ру ≥ 0,3 МПа
D1
D5
D6
5
ℓ
Ø23
s
R200
4
R
d
h
1
3
sп
h1
L1
s8
100
H
H1
2
a
135
L
hф
h
250
М20
7
8
9
335
70
250
Ребро
6
Dв
D3
s
R = Dв;
Dп = D5;
bп = a – 1 мм;
hф = 2h + sп + 1 мм
D4
D2
1 – крышка сферическая; 2 – фланец плоский приварной по ГОСТ
28759.2 – 90; 3 – прокладка эластичная, исполнение 1 по ГОСТ 28759.6 –
90 или асбометаллическая по ГОСТ 28759.7 – 90; 4 – ручка (размеры и
расположение на крышке в соответствии с рис. В.13 и В.9); 5 – устройство подъемно-поворотное; 6 – обечайка; 7 – болт по ГОСТ 7798 – 70;
8 – гайка по ГОСТ 5915 – 70; 9 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70.
Для прокладок из фторопласта или полиэтилена принять: D3 = D5,
а = 0,5(D5 – D6) + 0,6 мм, bп = a. Образуемые соединения должны иметь
посадку по ОСТ 26 – 2011 – 83 для диаметров D5: от 400 мм до 500 мм –
Н11/ d11; свыше 500 мм до 630 мм – H11/ d10; свыше 630 мм – Н11/d9.
Dп, bп, sп – наружный диаметр, ширина и толщина прокладки
Рисунок В.15 – Люк со сферической крышкой и уплотнительной
поверхностью затвора шип-паз (исполнение 2) по ОСТ 26 – 2003 –
83 и устройство подъемно-поворотное (исполнение 2) по
ОСТ 26 – 2013 – 83 (табл. В.16)
172
Таблица В.16 – Основные размеры и масса люков со сферической крышкой
(исполнение 2) по ОСТ 26 – 2003 – 83 с шарнирным устройством по ОСТ 26 – 2012 – 83
или с подъемно-поворотным устройством (исполнение 2) по ОСТ 26 – 2013 – 83
Размеры, мм
pу,
МПа Dв D1 D2 D3 D4 D5 D6 H H1 h h1
а
ℓ
s z
L
d
c
L1
не
более
173
270 25 79
6 16 80
170 308 62
275 30 82
320
90
83
– 135 317
535 495 458 466 457 433
280 35 87
20 100
91
200
13,5
8
80
620 580 544 552 543 519
290 25 90
160 365 89
100
500
300 35 100
330 121
640 600 564 572 563 539
24
110
305 40
10
350 149
103
30
330 25
430
20 80
116
720 680 644 652 643 619
8
335 30 108
24 90
127
600
220
385
100
340 35 111
36
147
–
740 700 664 672 663 639
10 28
110 50
345 40 116
188
14,0
370 25 117
24 80
146
820 780 744 752 743 719
8
127
28
36
169
700
250 380 35
500
100
440
125
10
202
840 800 764 772 763 739
32
130 45
395 50 138
12
255
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: pу – давление условное; z – количество болтов;
m – масса люка с шарнирным или подъемно-поворотным устройством
0,6
1,0
1,6
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
520 480 444 452 443 419
m, кг
400
D2
D3
D5
D6
h1
6
h4
h6
h5
D7
d6
d4
h2
Вал
s
30
D8
d3
h3
hо
Крышка
Втулка
монтажная
d5
D4
D1
d1
z1 отв.
d2
z2 отв.
ℓо
Опора

Бобышка
h3 = d1; h4 = d2 для шпильки по ГОСТ 22033 – 76; D8 ≈ 0,9D5;
d3 ≈ 1,1d; d4 ≈ 1,3d; d5 ≈ 1,7d; d6 ≈ 2d; h5 ≈ 0,2d; h6 ≈ s + 50 мм
Рисунок В.16 – Опоры для установки стойки привода
(табл. В.17) и бобышка для установки уплотнения вала
(табл. В.18) на эллиптической крышке корпуса аппарата
174
Таблица В.17 – Основные размеры опор для крепления стоек приводов на крышках
корпусов
Размеры опоры для привода, мм
Габарит
Тип
d,
α,
z1
привода привода мм
D1
D2 D3 (h9) D4
ℓо
hо h1
d1
градус
1
2
1
2; 4
1
2; 4
1; 2
1
2
50
65
80
175
4
1
2
1
2
3
95
80
540
390
540
390
540
680
540
500
350
500
350
500
630
500
430
300
430
300
430
545
430
410
280
410
280
410
515
410
650
600
530
500
680
650
680
630
600
630
545
530
545
515
500
515
95
650
4
600
530
500
800
760
820
800
820
780
760
780
350
270
350
270
350
450
50
8
6
8
6
М20
М16
М20
М16
М20
М24
М20
8
6
8
6
36
40
36
40
8
36
350
450
420
450
420
8
60
М24
350
110
1
4
5
1
2
1
2
130
110
130
960
900
10
720
10
М33
М24
М33
12
10
12
45
П р и м е ч а ни е – В таблице обозначено: d – диаметр вала мешалки; z1 – количество отверстий;
h9 – поле допуска на размер
Таблица В.18 – Основные размеры бобышек для крепления уплотнений валов на
крышках корпусов
Размеры бобышки для уплотнения в миллиметрах
Габарит
Тип
привода привода
1
176
3
D6
D7,
(H9)
50
205
170
148
65
235
200
178
1; 2; 4
80
260
225
202
1; 4
95
290
255
232
2
80
260
225
202
1; 2; 4
95
290
255
232
110
315
280
258
1; 2; 4
1; 4
4
5
сальниковое и торцовое
(pраб ≤ 0,6 МПа)
D5
1; 2
2
d,
мм
1; 2
1
2
h2
d2
торцовое
(0,6 < pраб ≤ 2,5 МПа)
z2
D5
D6
D7,
(H9)
h2
d2
270
240
165
30
М16
330
280
195
39
4
30
М16
М24
8
360
340
305
282
395
12
310
225
130
z2
340
49
М27
Пр и м еч ан и е – В таблице обозначено: pраб – рабочее давление; d – диаметр вала мешалки;
z2 – количество отверстий; H9 – поле допуска на размер
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)
Фланцевые соединения корпусов
Отъемные крышки присоединяются к корпусу аппарата при помощи плоских приварных фланцев (рисунок Г.1, а–г) или фланцев приварных встык (рис.
Г.1, д, е). Прокладка размещается на уплотнительных поверхностях, которые
могут быть гладкими (рис. Г.1 а), типа выступ-впадина (рис. Г.1, г, д) и типа
шип-паз
(рис. Г.1, б, в, е). Уплотнительные поверхности «прямого» и «ответного» фланцев вместе с прокладкой образуют затвор. Применение фланцевых
соединений под вакуумом ограничивается остаточным давлением Ро ≥ 665 Па.
Тип фланца отъемной крышки корпуса аппарата подбирается в зависимости от условного давления pу и температуры tр:
- фланцы плоские приварные (рис. Г.2, Г.3) применяются при температуре
до 300 С и pу 1,6 МПа, при использовании эластичных прокладок;
- фланцы приварные встык (рис. Г.4, Г.5) – до 600 С и pу 6,3 МПа, применяются при использовании асбометаллической или плоской металлической прокладки.
Тип затвора зависит от величины условного давления, от наличия вакуума, от материала прокладки.
Плоские фланцы с гладкой уплотнительной поверхностью применяют до
pу 0,6 МПа, но их не используют с прокладками из хладотекучих материалов
(полиэтилен, фторопласт).
Плоские фланцы с уплотнительной поверхностью типа выступ-впадина
применяется до pу 1,6 МПа для прокладок из резины или паронита (рис. Г1, г).
Плоские фланцы с уплотнительной поверхностью типа шип-паз (рис. Г1, б
или Г1, в) используются, как при действии избыточного давления до pу 1,6 МПа,
так и при действии вакуума (Ро ≤ 0,01 МПа). Причѐм при применении прокладки
из полиэтилена или фторопласта для предотвращения еѐ выдавливания стык
фланцев по диаметру Dп соединяют по посадке (рис. Г.1, в).
Фланцы приварные встык с затвором выступ-впадина (рис. Г1, д) комплектуются асбометаллической прокладкой, а с затвором шип-паз (рис. Г1, е) –
плоской металлической.
Материал фланцев, как правило, совпадает с материалом корпуса. К корпусу из двухслойной стали обычно приваривают фланцы, имеющие облицовку
(рис. Г3, Г5) или наплавленные коррозионностойкой сталью. Масса фланцевого
соединения вместе с крепежом указана в таблице Г.3.
Материал крепежа выбирается в зависимости от принятого материала
фланцев (табл. Б.6). Для фланцев, облицованных листом из коррозионностойкой
стали, выбор крепежа осуществляется по основному слою.
Материал уплотнительной прокладки подбирается с учетом коррозионных
свойств рабочей среды, температуры среды и рабочего давления. Плоские эластичные прокладки выполняются по ГОСТ 28759.6 – 90 (исполнение 1 – для
затворов типа шип-паз и выступ-впадина, исполнение 2 – для затворов с гладкой
уплотнительной поверхностью), а гофрированные или плоские асбометаллические прокладки – по ГОСТ 28759.7 – 90.
177
D
sп
hф2
Dп
10
b
dб
е)
Dп
13
Dcп
ℓ
hф4
hф4
D
D
b
7
dб
D
sп
8
Dcп
sп
Dcп
sп
5
Dп
6 12
D
hф3
hф2
dб
ℓ
4
Dcп
b
3
д)
ℓ
г)
11
Dcп
b
3 d
б
sп
2
D
Dп
ℓ
в)
2 10
Dcп
b1
1 d
б
ℓ
б)
10
sп
1
hф1
ℓ
а)
b
9
Dп
dб
Dп
Для фланцев (рис. Г.2, Г.4): hф1 = 2h + sп; hф2 = 2h + sп + 1 мм;
hф3 = 2h + sп – 2 мм; hф4 = 2h + sп – 5 мм. Для фланцев (рис. Г.3, Г.5):
hф1 = 2(h + s1) + sп; hф2 = 2h + sп + 19 мм; hф3 = hф2; hф4 = hф2
1 – фланец с соединительным выступом; 2 и 8 – фланцы с шипом;
3 и 9 – фланцы с пазом; 4 и 6 – фланцы с выступом; 5 и 7 – фланцы с
впадиной; 10 – прокладка эластичная; 11 – прокладка эластичная из
фторопласта или полиэтилена; 12 – прокладка асбометаллическая гофрированная; 13 – прокладка металлическая.
Болты по ГОСТ 7798 – 70; шпильки для гладких отверстий по ГОСТ
9066 – 75 (тип А) или по ГОСТ 22043-76 (исполнение 1); гайки к болтам
по ГОСТ 5927 – 70; гайки к шпилькам по ГОСТ 9064 – 75; шайбы пружинные по ГОСТ 6402 – 70.
Dп, Dсп, sп – наружный и средний диаметры и толщина прокладки; b, b1 –
ширина прокладки. Размеры Dп, b, b1, dб, ℓ, h даны в таблицах Г.1 и Г.2
Рисунок Г.1 – Фланцевые соединения корпуса аппарата
178
Исполнение 1
D1
D1
D1
D2
D2
s
H = 150 мм; c = max [s; 15 мм]
диск
H
s
D4
5
h
D3
3
а
5
h
°
45
dо
z отв.
D
c
H
dо
z отв.
3
3
h
c
s
c
H
D3
D2
D
D
dо
z отв.
Исполнение 4
Исполнение 2
втулка
цилиндрическая
D3
D4
c
c
h
6
6
h
179
Исполнение 3
Исполнение 5
Исполнения фланцев: 1 – с соединительным выступом; 2 – с паD5
D5
зом; 3 – с шипом; 4 – с впадиной;
a1
5 – с выступом. Для прокладки из
фторопласта или полиэтилена принять: D3 = D5 и а = а1 + 0,6 мм. Обdо
dо
разуемое соединение должно иметь
s
s
посадку по ГОСТ 28759.5 – 90 для z отв.
z отв.
диаметров D5: 1000 мм – Н11/d9;
H
H
D
D
св. 1000 до 1250 мм – Н10/d9;
D
D2
св. 1250 до 1600 мм – Н10/f9;
2
св. 1600 до 2500 мм – Н10/f8;
D1
D1
св. 2500 до 3150 мм – Н9/f8.
Вместо втулки допускается приварка обечайки (крышки) с меньшей толщиной s при подтверждении расчетом
Рисунок Г.2 – Фланцы плоские приварные по ГОСТ 28759.2 – 90 (таблица Г.1)
5
5
D3
D4
Исполнение 8
D4
D
5
a1
6
D3
D4
Исполнение 10
D4
D5
h
диск
а
6
180
Исполнения фланцев: 6 – с соединительным выступом; 7 – с пазом; 8 – с шипом; 9 – с впадиной;
10 – с выступом. Для прокладки из
фторопласта или полиэтилена принять: D3 = D5 и а = а1 + 0,6 мм. Образуемое соединение должно иметь
посадку по ГОСТ 28759.5 – 90 для
диаметров D5: 1000 мм – Н11/d9;
св. 1000 до 1250 мм – Н10/d9;
св. 1250 до 1600 мм – Н10/f9;
св. 1600 до 2500 мм – Н10/f8;
св. 2500 до 3150 мм – Н9/f8.
12
h
H ≥ 150 мм; s1 = min [s; 12 мм]
12
D3
h
s1
dо
z отв.
Исполнение 9
D1
D2
D
H
s
h
dо
z отв.
12
s
h
dо
z отв.
Исполнение 7
D1
D2
D
H
s
втулка
цилиндрическая
12
Исполнение 6
D1
D2
D
H
dо
z отв.
s
H
dо
z отв.
s
H
D
D
D2
D2
D1
D1
Вместо втулки допускается приварка обечайки (крышки) с меньшей толщиной s при подтверждении расчетом
Рисунок Г.3 – Фланцы плоские приварные облицованные листом из коррозионностойкой
стали по ГОСТ 28759.2 – 90 (таблица Г.1)
Таблица Г.1 – Основные размеры плоских приварных фланцев по ГОСТ 28759.2 – 90,
эластичных прокладок по ГОСТ 28759.6 – 90 и болтов для стальных аппаратов
Размеры, мм
D
D1
D2
D3
D4
D5
а
а1
s
h
1130 1090 1052 1062 1050
8
10
1145 1105 1066 1076 1064
12
30
40
50
65
35
45
60
75
35
50
60
80
35
55
70
85
40
60
80
95
1000
1330 1290 1248 1260 1246
1200
15,5 13
181
1350 1310 1268 1280 1266
1530 1490 1448 1460 1446
1400
8
10
12
14
8
10
1550 1510 1470 1484 1468
14
1730 1690 1648 1660 1645
10
1780 1730 1682 1696 1679
16
1600
17,5 14
1930 1890 1848 1860 1845
10
1980 1930 1882 1896 1879
16
1800
dо
z
dб
36
44
23
56 М20
48
52
68
60
27
23
27
68
М24
76
64
М20
68
84 М24
ℓ
90
110
130
160
100
120
150
180
100
130
150
190
100
140
180
220
110
150
200
240
pу,
Dп
b
b1 МПа
1051
15,0
1065
18,0
1247
15,0
14,5
1267
18,5
1447
15,0
1469
17,0
1646
19,5
1680
21,0
15,5
1846
19,5
1880
21,5
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
Продолжение таблицы Г.1
Размеры, мм
D
D1
D2
D3
D4
D5
а
а1 s
2130 2090 2046 2060 2043 17,5 14
2000
2185 2135 2086 2100 2083 21,5 18
2330 2290 2246 2260 2243 17,5 14
2200
2385 2335 2286 2300 2283 21,5 18
2530 2490 2446 2460 2443 17,5 14
182
2400
2600
2595 2540 2490 2505 2487
21,5
2610 2550 2496 2510 2493
2750 2705 2656 2670 2653
2800 2745 2695 2710 2692
2800
2950 2905 2856 2870 2853
3000 2945 2895 2910 2892
18
22,0
10
12
16
18
10
12
18
20
10
12
18
20
10
12
18
h
50
70
85
100
55
70
90
100
60
80
100
130
65
95
115
65
12
105
20 120
do
23
27
23
27
23
30
33
27
27
30
27
30
z
dб
ℓ
68
72
84
92
72
80
88
104
80
88
92
88
84
88
96
88
92
108
М20
130
170
220
240
140
170
220
240
150
190
240
300
170
240
280
170
260
280
М24
М20
М24
М20
М27
М30
М24
М27
М24
М27
Dп
b
pу,
b1 МПа
2044 15,5 19,5
2084 19,5 22,0
2244 15,5 19,5
2284 19,5 22,0
2444 15,5 19,5
2488
19,5
2494
22,0
2654
2693
20,0
19,0
2854
22,0
2893
21,0
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
1,6
0,3
0,6
1,0
0,3
0,6
1,0
П р и м е ч а ни я : 1 ) В таблице обозначено: pу – давление условное; dб, ℓ – диаметр и длина болта, Dп – наружный диаметр прокладки, b – ширина прокладки исполнения 1 (рис. Г.1, б–г), b1 – ширина прокладки исполнения
2 (рис. Г.1, а). 2) Для прокладки из фторопласта или полиэтилена в затворе шип-паз принять: D3 = D5 и
а = a1 + 0,6 мм, Dп = D5 и b = a1 + 0,6 мм. Для фланцев облицованных листом из коррозионностойкой стали длину болтов ℓ увеличить на 20 мм. Если ℓ > 300 мм, то применять шпильки по ГОСТ 9066-75 или ГОСТ 22043-76
R7
dо
z отв.
°
a
3
3
°
45
45
D3
R7
D
h
5
H
D
H
dо
z отв.
Уклон 1: 3
5
Уклон 1: 3
Исполнение 3
D2
D7
D6
D4
D3
D4
D1
D1
183
Исполнение 4
Исполнение 2
a1
D5
h
h
6
6
D5
D
dо
z отв.
Уклон 1: 3
H
H
dо
z отв.
Уклон 1: 3
h
Исполнение 1
D2
D7
D6
D
Исполнения фланцев: 1 – с впадиной; 2 – с выступом; 3 – с пазом; 4 – с шипом
Рисунок Г.4 – Фланцы стальные приварные встык по ГОСТ 28759.3 – 90 (таблица Г.2)
Уклон 1: 3
dо
z отв.
h
D
H
dо
z отв.
4
20
H
h
20
a1
D1
Исполнение 8
D4
D5
5
12
6
Исполнение 6
D4
4
D5
5
6
12
184
Уклон 1: 3
D3
D4
D1
D
h
5
a
D4
dо
z отв.
R7
D
5
D3
20
H
H
R7
12
12
5
D
Исполнение 7
D2
D7
4
D6
h
dо
z отв.
20
5
Уклон 1: 3
Исполнение 5
D2
D7
4
D6
Уклон 1: 3
Исполнения фланцев: 5 – с впадиной; 6 – с выступом; 7 – с пазом; 8 – с шипом
Рисунок Г.5 – Фланцы стальные приварные встык облицованные листом из
коррозионностойкой стали по ГОСТ 28759.3 – 90 (таблица Г.2)
Таблица Г.2 – Основные размеры фланцев приварных встык по ГОСТ 28759.3 – 90,
асбометаллических прокладок по ГОСТ 28759.7 – 90 и шпилек для стальных аппаратов
Размеры, мм
D
D1
D2
D3
D4
D5
1145 1105 1066 1076 1064
1000
185
1200
1175 1125 1080 1092 1078
1350 1310 1268 1280 1266
1400 1345 1296 1310 1294
1400
1550 1510 1470 1484 1468
1610 1555 1506 1520 1504
1600
1780 1730 1682 1696 1679
1820 1760 1708 1720 1705
1800
1980 1930 1882 1896 1879
2025 1965 1910 1928 1907
D6
1020
1024
1036
1220
1224
1238
1420
1430
1438
1626
1634
1642
1828
1836
1842
D7
а
a1 h
H do z
1044
50 85
23
1050
55 95
1066
60 105 27
1248
50 95
23
1256 15,5 13 60 110
1276
70 130 30
1452
55 105
23
1460
65 110
1484
75 145 30
1660
55 105
27
1668
65 115
1690
80 155 33
17,5 14
1864
60 115
27
1872
70 125
1896
90 170 33
dб
44 M20
52 M24
56
M20
М27
68 М20
64 М27
68
М24
76
68 М30
84 М24
80 М30
ℓ
160
170
190
160
180
210
170
190
220
180
200
240
190
210
260
Dп
pу,
МПа
b
1065
1079
1267
14
1295
1468
1504
1680
1706
1880
1908
16
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
Продолжение таблицы Г.2
Размеры, мм
D
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
а
a1 h
pу,
H do z
dб
ℓ
Dп
b МПа
2028 2064
65 130
84
200
1,0
27
М24
2084
2000
2036 2074
80 140
92
230
1,6
2235 2175 2116 2130 2113 2044 2104
105 195 33 80 М30 290 2114
2,5
2228 2270 21,5
70 135
88
210
20 1,0
2200 2385 2335 2286 2300 2283
27
М24
2284
2236 2278
85 150
104
240
1,6
2595 2540 2490 2505 2487 2432 2470
80 135 30 92 М27 230 2488
1,0
2400
2610 2550 2496 2510 2493 2440 2480
18 110 170 33 88 М30 300 2494
1,6
2800 2745 2695 2710 2692 2632 2676
85 150 30
М27 240 2693
1,0
2600
96
2815 2755 2700 2715 2697 2644 2684
115 175 33
М30 310 2698
1,6
18
3000 2945 2895 2910 2892 2836 2876
90 150 30 108 М27 260 2893
1,0
2800
22,0
3020 2960 2906 2920 2903 2848 2884
125 180
104
340 2904
1,6
3036 3080
100 160
96
280
1,0
3000 3220 3160 3106 3120 3103
3104
3048 3090
135 200 33 116 М30 360
1,6
20
3236 3284
105 175
104
290
1,0
3200 3420 3360 3306 3320 3303
27,0 23
3304
3252 3292
145 205
124
380
1,6
Пр и м еч ан и я: 1) В таблице обозначено: pу – давление условное; dб, ℓ – диаметр и длина
шпильки, Dп – наружный диаметр прокладки, b – ширина прокладки (рис. Г.1, д, е). 2) Для фланцев
облицованных листом из коррозионностойкой стали длину шпилек ℓ увеличить на 20 мм
2185 2135 2086 2100 2083
186
Таблица Г.3 – Суммарная масса фланцевого соединения корпуса
аппарата с комплектом крепежных изделий
Масса, кг, не более
Вид фланцевого соединения
Рисунок Г1, а
Рисунок Г1, б, в
Рисунок Г1, г
pу,
D,
мм
МПа Исполнение плоских фланцев по ГОСТ 28759.2 – 90
1
6
2; 3
7; 8
4; 5
9; 10
0,3
156,0
168,7
159,6
172,3
156,3
172,8
0,6
203,1
211,9
206,6
212,9
203,3
213,4
1000
1,0
272,3
280,3
276,0
277,6
272,6
278,3
1,6
328,8
327,8
332,5
325,1
329,2
325,8
0,3
205,7
217,9
210,2
222,6
206,1
223,2
0,6
261,9
268,4
266,3
270,2
262,2
270,7
1200
1,0
378,9
382,3
383,5
379,4
379,3
380,3
1,6
464,5
453,8
469,1
446,9
465,0
447,8
0,3
238,3
252,0
243,5
257,6
238,8
258,1
0,6
326,9
330,8
332,0
333,1
327,2
333,7
1400
1,0
458,7
461,9
464,0
454,1
459,2
455,0
1,6
565,6
550,8
570,9
543,0
566,1
544,0
0,3
293,6
310,1
299,4
312,5
294,1
313,3
0,6
398,5
399,1
404,2
401,5
398,8
402,3
1600
1,0
702,2
702,6
709,2
684,4
702,8
685,8
1,6
817,4
799,2
824,4
781,1
818,0
782,5
0,3
358,1
372,1
364,6
374,7
358,6
375,6
0,6
476,3
472,5
482,6
475,1
476,6
476,0
1800
1,0
870,7
857,1
878,4
836,7
871,3
838,4
1,6
997,0
962,0
1004,9
941,6
997,6
943,3
0,3
461,4
465,9
468,8
469,9
462,1
470,7
0,6
618,7
597,5
626,1
596,7
619,4
597,6
2000
1,0
1032,9
1012,4 1041,9
988,7
1033,5
990,4
1,6
1199,2
1147,2 1208,1
1114,8 1199,8
1116,4
0,3
541,8
541,1
549,9
545,4
542,5
546,4
0,6
669,4
645,9
677,6
645,1
670,1
646,0
2200
1,0
1209,2
1170,6
1219,0
1134,8
1210,0
1136,8
1,6
1334,0
1278,6
1354,8
1233,4
1345,6
1235,2
0,3
629,2
622,6
637,9
627,3
629,9
628,3
0,6
817,6
779,7
826,3
778,8
818,3
779,9
2400
1,0
1596,9
1548,7
1609,1
1503,7
1597,7
1506,6
1,6
2026,1
1910,8* 2038,2
1854,8* 2026,8
1856,8*
0,3
820,7
817,3
831,3
821,9
821,4
823,2
2600
0,6
1151,2
1096,3
1162,0
1092,6
1152,1
1094,9
1,0
1857,8
1767,0
1869,9
1720,2
1858,8
1722,7
0,3
919,3
909,4
930,7
906,5
920,2
908,0
2800
0,6
1342,0
1265,9
1353,4
1262,9
1342,9
1264,3
1,0
2101,2
1975,3
2114,1
1911,3
2102,2
1914,3
* Учтена масса шпилек длиной 360 мм для гладких отверстий фланца
187
Продолжение таблицы Г.3
Масса, кг, не более
Вид фланцевого соединения
D,
мм
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
pу,
МПа
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
2,5
1,0
1,6
1,0
1,6
1,0
1,6
1,0
1,6
1,0
1,6
1,0
1,6
Рисунок Г1, д
Рисунок Г1, е
Исполнение фланцев приварных встык
по ГОСТ 28759.3 – 90
1; 2
5; 6
3; 4
7; 8
214,8
242,9
341,0
276,2
336,7
558,1
357,2
418,1
740,4
496,9
589,4
959,0
619,6
719,8
1225,2
766,0
923,9
1635,5
900,9
1088,1
1132,3
1656,0
1360,5
1913,2
1528,4
2244,1
1956,4
2634,1
2230,7
2998,7
270,0
300,0
408,4
346,2
410,3
653,6
442,6
505,4
859,5
604,5
700,8
1100,6
744,6
848,3
1393,7
912,7
1076,0
1834,3
1063,8
1259,4
1317,5
1864,6
1571,3
2145,8
1755,5
2501,5
2218,3
2927,8
2519,7
3272,5
214,3
241,9
340,2
275,4
335,9
557,3
356,1
417,5
738,7
495,5
588,0
957,1
618,1
718,3
1223,0
764,5
923,3
1633,2
899,2
1087,2
1130,4
1653,8
1358,1
1910,7
1525,9
2240,8
1953,3
2650,7
2227,9
2957,0
269,4
299,8
407,7
345,5
409,5
652,4
441,4
504,6
857,8
603,3
699,5
1098,8
743,1
846,9
1391,5
911,2
1074,5
1832,2
1062,2
1257,7
1314,5
1862,6
1568,9
2143,3
1753,0
2497,9
2215,3
2923,7
2516,8
3266,7
188
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(справочное)
Типы и размеры опор аппарата
Лапы опорные (рис. Д.1), выполненные по ГОСТ 26296 – 84, используются
при подвесной установке аппарата между перекрытиями в помещении или при
размещении на стальных специальных конструкциях. Опоры-стойки (рис. Д.2),
выполненные по АТК 24.200.03 – 91, применяют для установки аппарата небольшой высоты на пол помещения. Обычно устанавливают четыре лапы или
три стойки. Размеры опор предварительно определяют по диаметру Dв корпуса
или рубашки аппарата (табл. Д.1 – Д.3), а затем их уточняют после выполнения
проверки грузоподъемности в зависимости от веса заполненного жидкостью
аппарата.
Корпус аппарата снабжается либо сразу опорными лапами и опорамистойками (при установке аппарата используется только один вид опор), либо
одним видом опор. Аппараты с коническими днищами устанавливаются только
на опорные лапы. В зависимости от толщины стенки днища, цилиндрической
обечайки корпуса или рубашки аппарата опоры привариваются непосредственно к оболочке или к накладному листу.
Необходимость применения накладного листа или увеличения толщины
стенки обечайки в случае ее недостаточной несущей способности определяется
по ГОСТ 26202–84. Метод учета влияния опор на оболочку в этом пособии не
приводится.
Лапы с нормальным вылетом L1 (табл. Д.1) приваривают, если температура стенок не более 60 С. При температуре свыше 60 С корпус аппарата снаружи покрывают слоем теплоизоляции и габариты лап должны быть больше, чтобы они выступали за слой изоляции. В этом случае применяют лапы с увеличенным вылетом L1 (табл. Д.2).
Лапы изготавливаются либо сварными (исполнение 2 и 3), либо штампованными (исполнение 1 и 4) с меньшей опорной поверхностью на меньшую
грузоподъемность (в пособии не даны).
Аппараты с эллиптическим днищем могут устанавливаться на сварные
опоры-стойки типа 1, исполнения 1 (табл. Д.3).
При креплении опор из углеродистой стали к корпусу аппарата, выполненному из коррозионностойкой стали, может возникнуть контактная коррозия.
Поэтому для исключения коррозии корпуса необходимо устанавливать накладные листы из коррозионностойкой стали толщиной не менее толщины сопрягаемой оболочки. Применение накладных листов можно исключить (но только изза коррозии), если использовать для корпуса двухслойную сталь, у которой основным слоем является углеродистая сталь, а плакирующим (защитным) слоем,
контактирующим с агрессивной средой, – коррозионностойкая сталь.
При установке аппарата на фундамент необходимо применять подкладные
листы под опоры толщиной равной толщине основания опоры, чтобы избежать
скола бетона во время монтажных работ и равномерно распределить нагрузку на
всю опорную поверхность.
189
Корпус
A
b1
а1
s1
60°
Накладной
лист
Ребро
B
h
h1
s
t×45°
a
Основание
Dв
Dн
По диаметру
аппарата
Фундамент
L
L2
L1
Подкладной
лист
d
b
Толщина накладного листа
s1 выбирается из ряда:
6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 28 и
должна быть не меньше
толщины обечайки
L2 = L1 - L - 0,5(Dн - √Dн2 - b2 )
Размер А указан до гибки накладного листа.
Dв – внутренний диаметр корпуса или рубашки
Рисунок Д.1 – Лапа опорная сварная с накладным листом
по ГОСТ 26296 – 84, исполнение 2 с нормальным вылетом
(таблица Д.1) и исполнение 3 с увеличенным вылетом для
корпуса с внешней теплоизоляцией (таблица Д.2)
190
Таблица Д.1 – Основные размеры и масса сварных опорных лап с нормальным
вылетом по ГОСТ 26296 – 84 для подвесных вертикальных аппаратов без
теплоизоляции
Исполнение 2
[G],
кН
Dв
а, не a
1
менее
b
b1
Размеры, мм
L, не
h
h1
менее
m,
L1
L2*
s
d
A
B
t
кг
191
6,3 1000 – 1100 50 10 60 50 95 99
25
60 34,0
16 80 135 8 0,4
4
10 1200 – 1300 65 15 80 65 125 130 30
80 48,5
105 175 10 0,7
16 1400 – 1500 80 20 105 85 170 176 35 100 63,0 5 24 140 235 12 1,5
25 1600 – 1700 115
155 130 245 253 45 145 96,0 6
210 355 16 3,8
40 1800 – 1900 145 25 210 180 360 370 55 195 133,5
300 505 20 9,2
8 35
63 2000 – 2200 180
240 215 430 442 65 240 167,5
360 600 25 14
100 2400 – 2600 190 30 270 240 460 472 70 250 172,0 10
390 650 30 18
160 2800 – 3000 240 35 335 295 560 576
300 210,0 12 42 465 775 40 34
80
250 3200 – 3400 315 40 425 380 720 740
380 285,5 14
600 1000 48 65
Примечание – В таблице обозначено: [G] – допускаемая нагрузка на опорную лапу,
Dв – внутренний диаметр корпуса или рубашки (размеры для справок), m – масса опорной
лапы без учета массы накладного листа
* Значения L2 даны ориентировочно и уточняются по формуле на рисунке Д.1 с учетом
толщины корпуса (рубашки) и толщины накладного листа при его использовании
Таблица Д.2 – Основные размеры и масса сварных опорных лап с увеличенным
вылетом по ГОСТ 26296 – 84 для подвесных вертикальных аппаратов с
теплоизоляцией
Исполнение 3
[G],
кН
Dв
а, не a
1
менее
b
b1
h
Размеры, мм
L, не
h1
менее
L1
m,
L2*
s
d
A
B
t
кг
192
6,3 1000 – 1100 80 20 150 130 260 264 25
160 129,0
16 210 355
8 2,4
4
10 1200 – 1300 100 25 160 140 275 280 30
170 134,5
230 380
10 3,1
16 1400 – 1500 120 30 200 175 350 356 40
210 162,5 5 24 290 480
12 5,8
25 1600 – 1700 145 40 240 215 425 433 45
260 206,0 6
350 585
16 11
40 1800 – 1900 175 45 300 270 525 535 55
320 252,0
430 720
20 21
8 35
63 2000 – 2200 185 50 330 295 570 582 65
350 271,0
470 785
25 26
100 2400 – 2600 225 55 365 330 635 651 70
390 306,0 10
530 880
30 42
160 2800 – 3000 275 65 420 375 715 733 80
440 344,0 12 42 590 990
57
40
250 3200 – 3400 350 70 500 445 850 870 100 520 400,0 14
700 1170
92
Примечание – В таблице обозначено: [G] – допускаемая нагрузка на опорную лапу,
Dв – внутренний диаметр корпуса или рубашки (размеры для справок), m – масса опорной
лапы без учета массы накладного листа
* Значения L2 даны ориентировочно и уточняются по формуле на рисунке Д.1 с учетом
толщины корпуса (рубашки) и толщины накладного листа при его использовании
b1
Ребро
s  45
h1
h
s
b
a
Основание
По днищу
эллиптическому
с1
с
а1
d
d1
Резьбовое отверстие d1 предназначено для
регулировочного винта по АТК 24.200.01 – 91
Рисунок Д.2 – Опора-стойка сварная по АТК 24.200.03 – 90,
тип 1, исполнение 1 (табл. Д.3) для вертикальных аппаратов
193
Таблица Д.3 – Основные размеры и масса сварных опор-стоек вертикальных
аппаратов по АТК 24.200.03 – 90
Тип 1, исполнение 1
Размеры в миллиметрах
[G],
b1, не
194
кН
Dв
a
a1
b
4
1000 – 1100
100
75
85
более
120
10
1200 – 1300
130
100
110
160
25
1400 – 1500
160
125
130
40
1600 – 1700
200
150
63
1800 – 1900
230
100
2000 – 2200
160
2400 – 2600
250
2800 – 3200
с
h, не
h1
более
50 220 10
s
6
60
295
14
200
80
365
16
160
240
100
440
20 10
175
200
280
40 120
515
25 12
290
225
250
360
160
660
390
300
340
480
500
400
450
680
22
с1
60

875
1240
8
d
2,5
М16
5,8
24 М20
9,2
М24
17,0
М30
29,0
М36
62,0
35
42
25
m, кг
М12
19
16
30
d1

130,0
300,0
Примечание – В таблице обозначено: [G] – допускаемая нагрузка на опору-стойку,
Dв – внутренний диаметр корпуса или рубашки (размеры для справок), m – масса опорыстойки
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
(справочное)
Типы, параметры и размеры мешалок
Каждый тип мешалки (ТМ) имеет условное обозначение, которое указывается цифрами, и рекомендуемое отношение внутреннего диаметра корпуса (D) и диаметра мешалки (dм):
трехлопастная – 01 (D / dм = 3 – 6);
турбинная открытая – 03 (D / dм = 3 – 6);
лопастная – 07 (D / dм = 1,5 – 2,5);
рамная – 10 (D / dм = 1,1 – 1,3).
Размеры мешалки (рис. Е.1 – Е.4 и табл. Е.1 – Е.4) определяются в соответствии с заданным типом мешалки (ТМ) и диаметром мешалки dм с использованием АТК.24.201.17-90. Мешалка содержит неразъемную или разъемную ступицу (рис. Е.5 – Е.6
и табл. Е.5). Размеры ступицы определяются по внутреннему
диаметру ступицы d1 и высоте ступицы hс (табл. Е.1 – Е.4).
А
sл
Лопасть
hс
bл
Ступица неразъемная
30°
А
а
А
R
c
c1
dм
ℓ
а
R
45°
ℓ
d1
120°
120°
bл ≤ 1,2dс
bл > 1,2dс
R  0,625dс, где dс – наружный диаметр ступицы
2
2
ℓ = 0,5(dм - dс); a = 3 – 5 мм; c = R - √R - 0,25(bл - 2a) ; c1 ≈ 0,33dс
Размеры ступицы указаны на рисунках Е.5, Е.6 и в таблице Е.5
Рисунок Е.1 – Трехлопастная мешалка типа 01 (табл. Е.1)
195
Таблица Е.1 – Основные параметры
мешалок типа 01 по АТК 24.201.17 – 90
Размеры, мм
трехлопастных
[ T ]кр,
кНм,
не более
m, кг,
не более
36
0,011
0,76
40
0,016
0,82
220
44
0,02
0,88
250
50
0,03
2,35
280
56
0,05
2,57
320
64
0,06
2,68
72
0,08
2,87
80
0,10
3,40
450
90
0,12
3,90
500
100
0,16
4,45
560
112
0,20
5,1
630
126
0,28
13,3
142
0,45
15,0
160
0,60
17,1
900
180
0,80
20,0
1000
200
1,00
50,0
1,20
55,0
1,60
62,0
dм
d1
(Н9)
hс
180
200
360
400
710
800
1120
1250
25
45
60
80
40
70
110
150
bл
sл
4
6
8
224
250
10
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: [ Т ]кр – допустимый
крутящий момент; m – масса мешалки; Н9 – поле допуска на
размер
196
bл
hс
Исполнение 1 (неразъемная мешалка), dм = 80  400 мм
sд
Лопасть
d2
sл
d1
Диск неразъемный
dм
Ступица
неразъемная
d3 = 0,5dм
d2 = 0,75dм
sд = sл
d3
60°
sд
d1
Лопасть
hс
bл
Исполнение 2 (разъемная мешалка), dм = 450  1250 мм
d2
60°
sл
Диск разъемный
d3
dм
Ступица разъемная
Размеры ступицы указаны на рисунках Е.5, Е.6 и в таблице Е.5
Рисунок Е.2 – Турбинная открытая мешалка типа 03
(табл. Е.2)
197
Таблица Е.2 – Основные параметры турбинных открытых
мешалок типа 03 по АТК 24.201.17 – 90
Размеры, мм
dм
d1
(Н9)
180
200
25
220
hс
bл
40
36
50
250
360
70
45
90
400
450
110
500
560
60
630
130
710
800
1120
1250
40
44
80
150
90
100
1,17
1,50
1,70
0,10
2,90
56
0,16
3,20
64
0,20
3,72
72
0,28
6,7
0,35
7,8
0,45
9,4
100
0,6
14,3
112
0,8
23,0
1,0
27,0
1,6
33,4
160
2,0
39,7
180
2,5
58,8
3,0
77,4
4,0
92,3
6,0
155,0
80
6
90
126
200
200
m,
кг, не
более
0,08
4
142
900
1000
0,06
50
280
320
sл
[ T ]кр,
кНм, не
более
8
10
224
250
12
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: [ Т ]кр – допустимый
крутящий момент; m – масса мешалки; Н9 – поле допуска на
размер
198
bл
Исполнение 1 – Неразъемная мешалка
dм = 125  630 мм
Лопасть
Ступица неразъемная
sл
hс
dм
dм = 710  2240 мм
Ступица неразъемная
bл
sр
hс
Лопасть
sл
b2
Ребро жесткости
d1
L
Исполнение 2 – Разъемная мешалка
dм = 710  2240 мм
d1
b2
sл
Ступица разъемная
L
Ребро
жесткости
L = 0,63dм; b2 = 1,5bл; sр = sл
Размеры ступицы указаны на рисунках Е.5, Е.6 и в таблице Е.5)
Рисунок Е.3 – Лопастная мешалка типа 07 (табл. Е.3)
199
Таблица Е.3 – Основные параметры лопастных мешалок
типа 07 по АТК 24.201.17 – 90
Размеры, мм
dм
d1
(Н9)
400
50
450
500
hс
32
560
630
800
900
90
45
110
1000
1120
1250
1400
1600
60
80
1800
2000
2240
90
40
sл
0,04
1,34
0,06
1,83
0,08
2,89
0,10
3,4
64
0,16
4,0
72
0,20
6,3
0,28
7,5
90
0,35
9,9
100
0,45
12,0
0,6
19,0
0,8
21,0
45
6
50
70
710
bл
130
[ T ]кр,
m,
кНм,
кг, не
не боболее
лее
56
80
112
125
8
10
12
150
140
1,2
29,5
180
160
1,6
37,4
200
180
2,0
54,0
220
200
3,0
64,1
250
224
4,0
78,8
14
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: [ Т ]кр – допустимый
крутящий момент; m – масса мешалки; Н9 – поле допуска на
размер
200
Исполнение 2 (разъемная мешалка), dм = 850  3000 мм
Для корпуса с эллиптическим днищем
dм
bл
sр
bл
Перекладина
Б
Б
r
Hм1
Н1
А
hс
А
R
a
Лопасть
Ступица разъемная
Для корпуса с коническим днищем
dм
А
Б
А
hс
sр
bл
bл
Б
Н2
r
Лопасть
a
Ступица разъемная
b2
А–А
sл
L
d1
Ребро жесткости
sл
Hм2
L1
45°
a = 0,5bл
b2 = 1,5bл
L = 0,7dм
r = 0,152dм
R = 0,82dм
sр = 1,2sл
L1 = 0,3dм
Перекладина
Б–Б
Для соединения лопастей с перекладинами использовать болты М12
(dм ≤ 2240 мм) и М16 (dм ≥ 2360 мм) по ГОСТ 7798 – 70, гайки по
ГОСТ 5915 – 70, шайбы по ГОСТ 13463 – 77 (табл. Ж.28). Расстояние от
краев лопасти и перекладины до центров отверстий диаметров 13 мм и
17 мм под болты принять равным 15 мм и 20 мм соответственно. Размеры ступицы указаны на рисунках Е.5, Е.6 и в таблице Е.5
Рисунок Е.4 – Рамные мешалки типа 10 (табл. Е.4)
201
Таблица Е.4 – Основные параметры рамных мешалок типа
10 по АТК 24.201.17-90
Размеры, мм
[ T ] , m,
кр
dм
850
900
950
1000
1060
1120
1180
1250
1320
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2120
2240
2360
2500
2650
2800
3000
d1
h
(Н9) с
45
кНм,
Н1
Нм1
850
900
90
360
950
1000
110 1060
1600 600
80
1800
630
710
180 2000
2240
200
100
800
400
900
450
1000 500
400
425
480
1250 500
60 130
550
1400 580
150
Н2* Нм2* bл sл
800
2500
220
1000
250 2800
60
8
70
80
10
1100 550
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2500



600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1250



100
12
110
120
14
130
140
150
160
16
180
200 18
220
кг,
не
не
боболее
лее
0,6
18
19
0,8
22
26
1,0
28
1,2
36
1,2
47
1,5
54
2,5
58
2,0
59
2,5
73
2,5
75
7,0 104
7,0 139
8,4 163
10,0 175
10,0 200
12,0 230
16,0 254
16,0 341
20,0 390
20,0 410
24,0 460
П р и м е ч а н и я : 1 Для dм = 1600  3000 мм в обоснованных случаях
допускается установка второй ступицы с перекладинами. Расстояние
между ярусом перекладин для мешалок под эллиптическое днище принять – 0,5(Н1 – Нм1), для мешалок под коническое днище – 0,5(Н2 – Нм2).
2 В таблице обозначено: [ Т ]кр – допустимый крутящий момент;
m – масса мешалки; Н9 – поле допуска на размер
* Размеры рекомендуемые
202
А
А
с × 45°
2 фаски
А–А
d1+t1
b1
с2
d1+t1
b1
d5
60°
4 отв.
с3 = 0,5(hc – с1)
c4 ≈ 0,05d1
dс
d4
c3
с × 45°
2 фаски
Разъемные
dс
c4
с1
2d3
hс
3 отв. d3
hс
Неразъемные
d2
d1
h1
d1
Рисунок Е.5 – Ступицы мешалок по АТК 24.201.17 – 90
(табл. Е.5)
Исполнение 1
Исполнение 2
Б
В
В
ℓ1
h2
h2
Б
d6
А
А
a
Б–Б
1
2
3
ℓ2
d7
1
2
В–В
d8
a = d6 + 1 мм
1 – болт по ГОСТ 7805 – 70; 2 – шайба по ГОСТ 13463 – 77 (табл. Ж.28);
3 – гайка по ГОСТ 5927 – 70
Рисунок Е.6 – Крепление ступиц мешалок на валу
по АТК 24.201.17 – 90 (табл. Е.5)
203
Таблица Е.5 – Основные размеры ступиц мешалок по АТК 24.201.17 – 90
dc, мм
d1
d +t b1
hс 1 1
d3 d4 d5 d6 d7 d8 c c1 c2
Тип мешалки d2
(H9)
(H12) (H11)
01 03; 07; 10
НР
Р
мм
25 40* 28,3
8
50
32 8 35,8
70
50
45 90 49,9
110
204
60 130 66,4
150
80
8
60
–
10
65
80
14 95
105
120
18 140
150
160
22
88,4
180
200
90 220 99,4 25
250
200
100 220 110,4 28
250
55
60
h2
ℓ1
ℓ2
–
6
16
–
8
20
мм
40
–
h1
18 55
–
48
–
25 60
–
–
–
М6
75
95
60
35 75
32 13
105 110
2 50
М12
64 22
60
70
80 25
25 65
80
10
– –
–
–
–
– – –
– –
100
125 130 105
32 13 68 125 М12
100
70
М10
30
140
115
78 135
130
28 12
150
115
75
3
– –
–
–
–
–
160
–
36 17
М16
130
160 170 128 М10
88 150
128 30 15 35 80
–
–
–
–
–
160
–
80
М8
50 105
Примечание – В таблице обозначено: НР – неразъемные ступицы; Р – разъемные ступицы;
Н9, Н11, Н12 – поля допусков на размеры. * hс = 50 мм для турбинных мешалок dм = 200 и 220 мм
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
(справочное)
Типы, параметры и размеры элементов привода
Выбор типа привода для аппарата
Аппараты с мешалками предлагается комплектовать приводами 1, 2
и 4 типов (табл. Ж.1). Привод выбирается в соответствии с частотой вращения мешалки nм, потребляемой мощностью Nм и рабочим давлением pраб
в корпусе аппарата.
Выбор типоразмера привода рекомендуется выполнять в последовательности указанной ниже.
1) По опасности рабочей среды, величине давления рабочего pраб и
остаточного pост, а также по частоте вращения вала мешалки nм, устанавливается тип уплотнения (табл. Ж.1), которым комплектуется привод.
Сальниковыми уплотнениями (рис. Ж.11, табл. Ж.22) комплектуются аппараты, предназначенные для неядовитых, нетоксичных, невзрывоопасных и негорючих сред и работающие при избыточном давлении
до 0,6 МПа или при остаточном давлении не менее 0,04 МПа. Частота вращения вала не должна превышать 320 об/мин. Сальники без охлаждения
работают в аппарате до 70 C, а с охлаждением – до 250 C.
Торцовыми уплотнениями (рис. Ж.12 и Ж.13 и табл. Ж.23) комплектуются аппараты, предназначенные для нейтральных и ядовитых, токсичных, взрывоопасных и пожароопасных сред с температурой до 250 C и работающие при избыточном давлении до 2,5 МПа, а также при остаточном
давлении не менее 0,003 МПа. Для более высоких температур под уплотнение устанавливается охлаждающее устройство.
2) По потребляемой мощности на перемешивание Nм и частоте вращения вала мешалки nм (табл. Ж.2) предварительно подбирается тип привода с большей номинальной мощностью электродвигателя Nн.
Привод типа 1 (рис. Ж.1 и Ж.2) предпочтительно применять в исполнениях 3 или 4, как конструктивно более простых. Исполнения 1 и 2 рекомендуется использовать только при необходимости повышения виброустойчивости вала, увеличения динамической грузоподъемности подшипников вала мешалки или по каким-либо другим конструктивным соображениям.
3) По номинальной мощности электродвигателя Nн и частоте вращения мешалки nм для выбранного типа привода уточняется его устройство и
габариты:
- для привода типа 1 устанавливается типоразмер мотор-редуктора
(табл. Ж.3), представляющего собой единый агрегат, который состоит из
электродвигателя и планетарного редуктора. По типу мотор-редуктора
определяется габарит привода типа 1 (табл. Ж.4).
205
- для приводов типа 2 устанавливается габарит привода и тип мотор-редуктора (табл. Ж.8), сопряжѐнного с дополнительным редуктором с
цилиндрической косозубой передачей (табл. Ж.12).
- для приводов типа 4 устанавливается габарит (табл. Ж.14).
4) Номинальная мощность электродвигателя Nн должна быть проверена с учетом потерь на трение в элементах привода:
Nн ≥ Nд = Nм /(1 2 34),
где Nд – расчетная мощность электродвигателя;
1 – КПД подшипников, в которых крепится вал мешалки;
2 – КПД, учитывающий потери в уплотнении;
3 – КПД компенсирующей упругой втулочно-пальцевой муфты;
4 – КПД механической передачи привода.
Значения КПД принимаются по таблице Ж.25 после уточнения, из
каких частей конкретно состоит механический привод.
Если условие Nн ≥ Nд не выполняется, то необходимо вернуться к
пункту 1 и снова по таблице Ж.2 выбрать привод с большей мощностью
электродвигателя. Следует учитывать, что при переходе к большей на одну
ступень мощности двигателя может измениться тип привода.
5) В соответствии с выбранным типоразмером мотор-редуктора или
габаритом привода устанавливаются его габаритные и присоединительные
размеры:
для типа 1 (рис. Ж.1 – Ж.3, табл. Ж.4 – Ж.7);
для типа 2 (рис. Ж.4, Ж.5, табл. Ж.8 – Ж.13);
для типа 4 (рис. Ж.6, табл. Ж.14 – Ж.18).
По рисункам и таблицам определяют составные части, их технические характеристики и все основные размеры привода, в том числе диаметр
выходного вала d. Из двух-трех значений диаметров для выбранного габарита привода вначале принимается наименьший, но так чтобы d ≥ 1,1 d1, где
d1 – диаметр отверстия под вал в ступице мешалки.
6) Устанавливается тип муфты. Привод типа 1 комплектуется стандартной упругой втулочно-пальцевой муфтой (рис. Ж.7, табл. Ж.19).
Привод типа 2 первого и второго габаритов рекомендуется комплектовать фланцевой муфтой (рис. Ж.8, табл. Ж.20), а следующих габаритов, передающих больший крутящий момент, продольно-разъемной муфтой
(рис. Ж.10, табл. Ж.21).
Привод типа 4 комплектуется фланцевой полумуфтой (рис. Ж.9,
табл. Ж.20).
7) Размеры муфты или полумуфты определяют по диаметру вала d
привода и проверяют по величине крутящего момента.
Муфты изготавливают из стали 40 по ГОСТ 1050 – 88 и устанавливают на цилиндрические или конические концы вала редуктора и вала мешалки (рис. Ж.14). Для передачи вращения от вала к полумуфтам используют призматические шпонки (рис. 14, табл. Ж.24).
206
Таблица Ж.1 – Типы и область
перемешивающими устройствами
применения приводов для аппаратов с
Тип и
характеристика привода
Тип и характеристика
уплотнения
1 – мотор-редуктор с упругой
втулочно-пальцевой муфтой
на выходном валу, установленный
на
стандартной
стойке (n = 16 – 315 об/мин)
Т4 – двойное торцовое с
подшипниковой опорой вала
Т3 – двойное торцовое
СУ – сальниковое
Т3 – двойное торцовое
Давление в
pраб*,
Исполнение
уплотнении,
МПа, не
привода
МПа, не более
более
2,5
1
2
0,6
1,6
0,6
3
0,6
207
2,5
4
2 – мотор-редуктор с флан- СУ – сальниковое
цевой
или
продольно0,6
разъемной муфтой на выТ3 – двойное торцовое
1
ходном валу, установленный
на нестандартной стойке
Т3 – двойное торцовое
2,5
(n = 25 – 315 об/мин)
4 – клиноременная передача СУ – сальниковое
с соединительным фланцем
0,6
на выходном валу под фланТ3 – двойное торцовое
1
цевую полумуфту, установленная на нестандартной
Т3 – двойное торцовое
2,5
стойке (n = 400 – 750 об/мин)
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: n – частота вращения выходного вала привода.
1,6
0,6
2,5
0,6
1,6
* Максимальное давление в аппарате ограничивается типоразмером подшипников вала мешалки
Таблица Ж.2 – Ряды мощностей и частот вращения приводов типа 1, 2, 4
Мощность, 16
кВт
0,75
1
1,5
–
Номинальная частота вращения выходного вала привода, об/мин*
20
25
32
40
2
2
2
2
5,5
208
11,0**
63
–
1
3,0
7,5
50
80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 750
Типы приводов
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
1
1
2
2
15,0
1
1
18,5
1
1
22,0
–
30,0
1
37,0
–
45***
1
2
2
1
1
–
2
2
1
2
2
1
2
1
1
1
2
–
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
2
1
2
2
2
1
1
2
2
–
1
1
2
–
1
1
1
4
4
–
–
4
4
–
–
–
1
1
2
2
2
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%.
** В приводе типа 1 при частоте вращения выходного вала 40 об/мин мощность электродвигателя 13 кВт.
*** В приводе типа 1 при частоте вращения выходного вала 25, 100 об/мин мощность электродвигателя 40 кВт
Исполнение 2
Pраб  0,6 МПа
Pраб  1,6 МПа
H
Исполнение 1
1
ℓр
dр
3
6
5
d
А
H3
А
Опора
Крышка корпуса
dо
z отв.
D3
Бобышка
D1
А–А
D4
h1
h2
4
h3
H2
s
ℓ2
H1
2
D2
ℓo

1 – мотор-редуктор планетарный; 2 – стойка типа 1 по ОСТ 26-01-109 -79;
3 – муфта (рис. Ж.7); 4 – уплотнение со встроенной нижней опорой вала
(рис. Ж.13); 5 – вал мешалки; 6 – верхний подшипниковый узел (рис. Ж.3)
Рисунок Ж.1 – Привод вертикальный типа 1, исполнение 1 и 2
(таблицы Ж.3 – Ж.5) с уплотнением торцовым типа Т4
209
Исполнение 4
Pраб  0,6 МПа
Pраб  1,6 МПа
H
Исполнение 3
1
ℓр
dр
3
6
5
ℓ2
7
А
H3
А
d
h2
4
h3
H2
s
Опора
Крышка корпуса
dо
z отв.
D3
Бобышка
D1
h1
H1
2
А–А
D2
ℓo
D4

1 – мотор-редуктор планетарный; 2 – стойка типа 1 по ОСТ 26-01-109 –
79; 3 – муфта (рис. Ж.7); 4 – уплотнение (рис. Ж.11, Ж.12); 5 – вал мешалки; 6 и 7 – верхний и нижний подшипниковый узел (рис. Ж.3)
Рисунок Ж.2 – Привод вертикальный типа 1, исполнение 3 и 4 (табл.
Ж.3 – Ж.5) с уплотнением сальниковым или торцовым типа Т3
210
Таблица Ж.3 – Выбор мотор-редуктора для привода типа 1
Мощность,
кВт
Номинальная частота вращения выходного вала привода (мотор-редуктора), об/мин*
16
МПО2М-10
1,5
–
5,5
25
МПО2М-18
МПО2М-10
40
МПО2М-15
МПО2М-10
–
МПО2М-18
50
63
211
МР3-315
МР3-315
15,0
18,5
МР3-500
МР3-500
22,0
–
МР3-355
30,0
МР3-500
МР3-500
37,0
–
МР2-500
45***
МР3-500
МР3-500
–
МР2-315
–
МР2-315У
МР2-315У
–
МР2-500
МПО2М -10
–
МПО2М -15
МПО2М-18
МР2-315
–
МПО2М-10
МПО2М-15
7,5
11,0**
32
Обозначение мотор-редуктора
0,75
3,0
20
МПО2 М -15
МР2-315
–
МР2-500
МР2-315У
–
–
МПО2М-18
МПО2М-18
МР2-315
МР2-315
–
–
МР2-315У
–
МР2-315У
МР1-500
МР2-315У
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%.
** Для мотор-редуктора МР2-315 при частоте вращения 40 об/мин мощность электродвигателя 13 кВт
*** Для мотор-редуктора МР2-500 при частоте вращения 25 об/мин мощность электродвигателя 40 кВт
Продолжение таблицы Ж.3
Мощность,
кВт
Номинальная частота вращения выходного вала привода (мотор-редуктора), об/мин*
80
100
125
160
200
250
315
Обозначение мотор-редуктора
0,75
–
–
МПО1М-10
МПО1М-10
–
–
–
–
1,5
–
3,0
5,5
–
МПО1М-10
МПО1М-10
–
212
7,5
МР1-315
11,0
15,0
18,5
МР2-315
22
–
30
МР2-315
37
МР1-500
45**
МР2-315У
МР1-315У
МР1-315
МР1-315У
–
МР1-500
МР1-315
–
–
МР1-315
МР1-315
МР1-315
–
–
–
МР1-315У
МР1-315У
–
–
МР1-315У
МР1-315У
МР1-315У
–
–
–
МР1-315У
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%.
** Для мотор-редуктора МР1-500 при частоте вращения 100 об/мин мощность электродвигателя 40 кВт
Моторредуктор d dр* ℓр* D1 D2 D3 D4 H1* H2 H3 ℓo
(Н9)
Исполнение
1, 2
3, 4
ℓ2
h1 ℓ2 h1
h2 h3 s dо z
Масса, кг,
не более
привода
стойки
рит
α, град
Таблица Ж.4 – Основные размеры и масса привода типа 1, исполнений 1 – 4
ГабаРазмеры, мм
500
МПО1-10; 50
40 30
1270
8 14
МПО2-10
540 500 430 410
720 475 350 690 260 450 500
23
510
65
1360
890
30
МПО2-15;
8 72
50;
МР1-315; 80 65
16
990
85
1540
МР1-315У
680 630 545 515
795
450 801 265 600 520
1060
95
1600
1350
МПО2-18;
МР1-500;
50;
07
110 80;
1020 280
1810
3
МР3-315;
130;
35
18
10
90
1820
500
27
МР2-315;
145
08 МР2-315У 130
1000 300
1840
960 900 800 760
1020
720
800 535
10 90
09 МР2-500; 110
1020 280
110
1770
4
МР3-355;
145
2045
40
20
10
МР3-500 130
1000 300
11
125
2590
Пр им е ч ан ия : * 1) Для редуктора МПО2-18 принять dр = 80 мм; для редукторов: МР2-315, МР2-315У,
МР3-315, МР1-500 принять dр = 90 мм; для редуктора МР3-355 принять dр = 110 мм; для редукторов:
МР2-500, МР3-500 принять dр = 125 мм. 2) Для МПО2-15, МПО2-18 принять ℓр = 50 мм; для МР1-315,
МР1-315У принять ℓр = 85 мм и увеличить H1 на 35 мм; для МР2-315, МР2-315У, МР3-315 принять
ℓр = 130 мм и увеличить H1 на 80 мм; для МР1-500 принять ℓр = 145 мм и увеличить H1 на 95 мм
01
02
03
2 04
05
06
1
213
Таблица Ж.5 – Высота H мотор-редукторов для приводов типа 1
Частота вращения выходного вала привода, об/мин*
Мощность,
кВт
16
0,75
620
1,5
–
3,0
820
5,5
1090 1090
214
7,5
11,0**
20
25
32
40
50
63
80
100
125
160
200
250
–
–
–
–
635
635
–
–
Н, мм, не более
1160
620
820
620
–
–
820
620
1160 1110
1170
1110
–
–
620
–
820
1090
15,0 1320
–
–
820
1110
1190
970
1190
1045 970
970
635
–
18,5 1425 1425 1135 1170 1170 1110 1110 1110 1010 1045 1045 970
22,0
–
1065
30,0 1510 1510
37,0
315
–
–
1365 1365
45*** 1635 1635 1425
1145
–
–
–
–
1340 1175 1170 1170 1170
–
–
–
1135 1265 1205 1205
–
1175 1175 1265
1010
–
–
635
–
–
970
970
–
–
1010 1140 1110 1110
–
–
1110
–
–
1050 1050 1050
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%.
** При частоте вращения выходного вала 40 об/мин мощность электродвигателя 13 кВт.
*** При частоте вращения выходного вала 25, 100 об/мин мощность электродвигателя 40 кВт
Верхний подшипниковый узел
Исполнение привода 2 и 4
0,6 МПа < pраб  1,6 МПа
Исполнение привода 1 и 3
pраб  0,6 МПа
Полумуфта
d1
Полумуфта
d1
Dп
5
6
Dп
d3
d3
1
5
6
2
d4
b
d4
d2
d2
b
α
d5
dп
1
4
d5
Вал
мешалки
4
dп
Нижний подшипниковый узел (исполнение привода 3 и 4)
Габарит стойки 07 – 11
Габарит стойки 01 – 06
α
α
dп
1:12
dп
b
3
b
Dп
3
Dп
1 – подшипник шариковый радиальный по ГОСТ 8338 – 75; 2 – подшипник шариковый радиально-упорный по ГОСТ 831 – 75; 3 – подшипник радиальный двухрядный сферический с закрепительной втулкой: шариковый по ГОСТ 28428 – 90 (для dп ≤ 100 мм), роликовый по ГОСТ 8545 – 75
(для dп ≥ 110 мм); 4 – втулка закрепительная; 5 и 6 – гайка круглая шлицевая и шайба стопорная по ГОСТ 8530 – 90
Рисунок Ж.3 – Подшипниковые опоры вала мешалки в приводе
типа 1 (табл. Ж.6 и Ж.7)
215
Таблица Ж.6 – Подшипниковые опоры в приводе типа 1
Габарит
Условное обозначение подшипника
d
привода
1
01
02
216
04
05
06
3
4
d2
стойки
03
2
d1
50
65
80
95
110
08
130
09
110
11
d4
d5
мм
07
10
d3
130
40
55
65
80
80;
90
40
65
М70×2
55
70
90
М95×2
110
110
поз. 2
215
46215
80
120
М125×2
140
М145×2
110
Рис. Ж.13
поз. 3
220
46220
3524
13522
3526
125
13525
3530
110
13522
3526
13525
3530
125
Примечание – В таблице обозначено: d – диаметр вала мешалки
230
46226
3617
11316
11318
226
поз. 9
11310
11313
90
100
100
поз. 1
65
80
95
50
Рис. Ж.3
46230
Таблица Ж.7 – Основные размеры и характеристики
подшипников для привода типа 1 (по табл. Ж.6)
Грузоподъемность Параметр ДиаУгол
метр
осевого
Условное Размеры
кон- динами- статишарика
нагруобозна- подшипника
такта ческая
(ролическая
жения
чение
ка)
подшипdп × Dп × b
Dw
α
С
С0
e
ника
мм
215
75×130×25
220
100×180×34
226
130×230×40
230
градус
кН
–
мм
66,3
41,0
17,462
124,0
79,0
156,0
112,0
Опреде- 25,400
ляется
расчетом 28,580
150×270×45
189,0
150,0
33,340
46215
75×130×25
78,4
53,8
17,462
46220
100×180×34
148,0
107,0
46226
130×230×40
193,0
153,0
46230
150×270×45
233,0
208,0
11310
50×120×29
51,0
24,0
11313
65×160×37
80,0
40,5
11316
80×190×43
108,0
58,5
11318
90×215×47
143,0
76,5
13522
110×215×58
415,0
325,0
25,000
13525
125×250×68
585,0
465,0
29,500
3524
120×215×58
415,0
325,0
3526
130×230×64
500,0
415,0
26,000
3530
150×270×73
640,0
530,0
31,000
3617
85×180×60
365,0
270,0
0
26
9
8
9
11
14
0,68
25,400
28,580
33,340
0,23
0,22
0,24
0,29
0,37
15,081
19,050
23,812
26,990
25,000
26,000
Примечание – Для подшипников: 13522, 13525, 3524, 3526, 3530 и 3617
диаметр Dw указан для ролика
217
B
Б
3
1
ℓ2
L2
Lм
2
H2
H
L1
8
H1
h1
4 5
7
s
d
Бобышка
А
h2
h3
h4
А
Опора
Крышка
корпуса
Б (вариант)
Б
6
dо
z отв.
D1
D3
D4
R
А–А
D2

ℓo
1 – мотор-редуктор планетарный; 2 – редуктор цилиндрический; 3 и
8 – верхняя и нижняя опора вала (рис. Ж.5); 4 – стойка привода;
5 – муфта фланцевая или продольно-разъемная (рис. Ж.8, Ж.10);
6 – вал мешалки; 7 – уплотнение (рис. Ж.11, Ж.12)
Рисунок Ж.4 – Привод вертикальный типа 2, исполнение 1 (табл.
Ж.8 – Ж.10) с уплотнением сальниковым или торцовым типа Т3
218
Габарит
привода
Таблица Ж.8 – Характеристики и тип мотор-редуктора и
габарита привода типа 2, исполнения 1
1
Номинальная частота вращения выходного вала
привода, об/мин*
25
32
40
50
63
Мощность электродвигателя (кВт) и частота вращения
выходного вала мотор-редуктора (об/мин)
0,75 / 32
0,75 / 50
(МПО2М-10)
(МПО2М-10)
1,5 / 32
–
(МПО2М-10)
3,0 / 50
1,5 / 125
1,5 / 50
3,0 / 50
–
7,5 / 125
(МПО1М-10)
–
5
5,5 / 125
(МПО1М-10) (МПО1М-10)
(МПО2М-15)
–
4
(МПО1М-10)
5,5 / 125
5,5 / 50
2
3,0 / 125
–
(МПО2М-10)
3,0 / 50
1,5 / 125
(МПО2М-10) (МПО2М-10)
(МПО2М-10) (МПО2М-10) (МПО2М-10)
3
80
11 / 100
–
(МР1-315)
5,5 / 32
7,5 / 50
15 / 100
(МПО2М-15)
(МПО2М-15)
(МР1-315У)
7,5 / 32
(МПО2М-18)
–
–
22 / 32
22 / 125
(МР2-315У)
(МР1-315У)
30 / 32
37 / 50
(МР2-500)
(МР2-315У)
–
22 / 125
22 / 125
22 / 125
(МР1-315У) (МР1-315У) (МР1-315У)
45 / 63
–
–
–
45 / 63
(МР2-315У) (МР2-315У)
Примечание: В числителе - мощность электродвигателя (Nн); в
знаменателе - частота вращения выходного вала моторредуктора (nр).
Например, для частоты вращения мешалки nм = 25 об/мин и
мощности электродвигателя Nн = 30 кВт: габарит привода – 5;
мотор-редуктор МР2-500 с частотой вращения выходного вала
nр = 32 об/мин.
* Фактическая частота вращения
отличаться не более чем на 10%
219
выходного
вала
может
Габарит
привода
Продолжение таблицы Ж.8
Номинальная частота вращения выходного вала
привода, об/мин*
100
125
160
200
250
Мощность электродвигателя (кВт) и частота вращения
выходного вала мотор-редуктора (об/мин)
3,0 / 400
(МЦФ)
5,5 / 400
(МЦФ)
1,5 / 125
1
(МПО2М-10)
3,0 / 125
–
–
–
(МПО1М-10)
5,5 / 125
11 / 200
–
11 / 200
–
(МПО1М-10) (МПО1М-10) (МПО1М-10)
2
7,5 / 125
(МПО1М-10)
–
–
22 / 125
3
315
–
(МР1-315У)
22 / 315
(МЦФ)
15 / 315
(МЦФ)
22 / 315
(МЦФ)
–
30 / 160
30 / 160
–
(МР1-315У) (МР1-315У)
37 / 200
4
–
37 / 200
11 / 355
(МЦФ)
15 / 315
(МЦФ)
22 / 315
(МЦФ)
37 / 280
(МЦФ)
–
–
–
(МР1-315У) (МР1-315У)
45 / 200
11 / 355
(МЦФ)
45 / 200
(МР1-315У) (МР1-315У)
Примечание: В числителе - мощность электродвигателя (Nн); в
знаменателе - частота вращения выходного вала моторредуктора (nр).
Например, для частоты вращения мешалки nм = 100 об/мин и
мощности электродвигателя Nн = 30 кВт: габарит привода – 4;
мотор-редуктор МР1-315У с частотой вращения выходного вала
nр = 160 об/мин.
* Фактическая частота вращения
отличаться не более чем на 10%
220
выходного
вала
может
1
B,
d
50
не
более
R,
H1
H2
D1 D2 D3 D4 Lм L1 L2 h1 h2 h3 h4 ℓo
(H9)
630 630 1150 390 350 300 280
221
65
2
770 758 1375 540 500 430 410
4
5
95
110
130
235 645 25 8
290 140
80
3
230 110
940 850 1660 650 600 530 500
1100 900 2225
1490 1090 2440
960 900 820 780
350 820 35
430 210 450 890
510 250 550 1020
40
313
390
280 772 30
350 170
343
360
10
не
более
s dо m n z α
270 400 230 14 18 3,0 6 80 309
350 480 260 16 23 4,0
615
8 72
372 420 800 305 18 26 5,0
376
12
ℓ2
382
не более
Размеры, мм
Масса, кг,
Габарит привода
Таблица Ж.9 – Основные размеры и масса привода типа 2, исполнение 1
720
1100 390
1300 525
20 35
6,0
8,0
945
12 90
2000
2400
Примечание – В таблице обозначено: mn – рекомендуемые значения нормального модуля зацепления косозубой передачи, z – количество отверстий, α – угол в градусах, H9 – поле допуска на размер
Таблица Ж.10 – Высота H привода типа 2, исполнение 1
Мощность,
кВт
0,75
Номинальная частота вращения выходного вала привода, об/мин*
25
32
40
–
1400
3,0
1540
1540
1540
5,5
1860
1800
7,5
2250
1860
–
1420
–
222
–
11
15
–
–
–
80
100
2520
2300
30
2750
–
–
–
–
1420
1420
1560
125
160
200
250
315
1960
2090
2510
2640
2170
–
2550
2605
2060
–
–
–
–
–
–
–
2130
–
1200
1250
–
1560
2170
–
–
1560
–
22
45
1560
–
18,5
37
63
H, мм, не более
1400
1,5
50
1560
–
1740
2170
–
2270
2270
2210
2210
1640
1630
1630
–
–
1740
1740
–
–
1900
–
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%
1640
–
Верхний подшипниковый узел
Dп
Крышка глухая
Масленка
dп
с
В
В1
1
Корпус
редуктора
Уплотнение
лабиринтное
α
Нижний подшипниковый узел
2
Шестерня
Зубчатое
колесо
Корпус
редуктора
с
dп
d
В
В1
а
β
а ≈ 0,7dп
Крышка сквозная
Вал редуктора
Манжета
Dп
ᴑ
β = 8 06ʹ 35ʺ
1 и 2 – подшипники роликовые конические по ГОСТ 27365 – 87
Рисунок Ж.5 – Опоры выходного вала редуктора и
косозубая передача в приводе типа 2 (табл. Ж.11 – Ж.13)
Таблица Ж.11 – Предельные осевые нагрузки на подшипники выходного вала редуктора в приводе типа 2
Габарит
Частота вращения вала выходного вала редуктора, об/мин
20
25
32
1
2
3
4
5
21,4
30,8
35,9
47,3
60,3
20,0
28,8
33,4
44,1
56,2
18,6
27,2
31,5
41,5
52,9
40
50
63
80 100 125 160 200 250 315
Осевые нагрузки вверх и вниз, кН
17,3
25,0
29,3
38,6
49,2
16,2
23,4
27,1
35,7
45,5
15,1
21,8
25,5
33,6
42,9
14,1
20,4
23,8
31,3
40,3
223
13,2
19,0
22,0
29,0
37,0
12,3
17,7
20,7
27,3
34,8
11,5
16,5
19,4
25,5
32,6
10,7
15,4
18,0
23,8
30,3
10,0
14,5
16,7
22,0
28,1
9,3
13,5
15,6
20,6
26,3
Таблица Ж.12 – Цилиндрическая косозубая передача в приводе типа 2, исполнения 1
Мощность,
кВт
0,75
1,5
Номинальная частота вращения выходного вала привода, об/мин*
25
32
68 / 87
–
224
46 / 92 54 / 84
5,5
61 / 77
7,5
62 / 79
15,0
22,0
30,0
37,0
50
63
80
100
125
160
200
250
315
Количество зубьев шестерни и колеса (z1 / z2)
3,0
11,0
40
–
–
46 / 92
–
–
–
60 / 76
53 /102
–
62 / 76
–
–
69 / 86
–
–
61 / 94 69 / 86
60 / 76
–
–
–
–
61 / 77
–
–
–
68 / 87
–
53 / 85 61 / 77
–
54 / 87 62 / 79
–
–
54 / 84 61 / 77
33 /103 41/100 47 / 94 54 / 84 61 / 77
–
–
–
47 / 91
65 / 73
54 / 84
–
54 / 87 63 / 78
61 / 77
–
–
–
65 / 73
–
45 / 63 45 / 63
Примечание – В числителе указано число зубьев шестерни на выходном валу мотор-редуктора,
в знаменателе – число зубьев колеса на выходном валу привода (все данные рекомендуемые)
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%
45,0
Таблица Ж.13 – Основные размеры и характеристика подшипников в редукторе привода типа 2
d
50
225
65
80
95
110
130
Позиции
на
рис.
Ж.5
Условное
Размеры подшипника
обозначение подВ
В1
с
шипника dп × Dп
С
Коэффициенты
Угол
контакта
С0
e
Y
Y0
α
19
70,4
50,0
–
0,38
–
1,57
–
0,87
–
14º02ʹ10ʺ
55×120 31,50 29,0
25
134,0
110,0
0,33
1,80
0,99
12º57ʹ10ʺ
7511А
55×100 26,75 25,0
21
99,0
80,0
0,36
1,67
0,92
15º06ʹ34ʺ
2
7314А
70×150 38,00 35,0
30
209,0
170,0
0,31
1,94
1,06
12º57ʹ10ʺ
1
7514А
70×125 33,25 31,0
27
147,0
118,0
0,39
1,55
0,85
15º38ʹ32ʺ
2
7317А
85×180 44,50 41,0
34
286,0
216,0
0,31
1,91
1,05
12º57ʹ10ʺ
1
7517А
85×150 38,50 36,0
30
201,0
180,0
0,39
1,55
0,85
7520А
100×180 49,00 46,0
39
297,0
280,0
0,40
1,49
0,82
7524А
120×215 61,50 58,0
50
440,0
390,0
0,41
1,46
0,80
7528А
140×250 71,75 68,0
58
605,0
560,0
0,33
1,83
1,01
1
7508А
2
7311А
1
2
1
2
1
2
мм
40×80 24,75
Грузоподъемность Параметр
динами- стати- нагруческая
ческая жения
кН
23
В таблице обозначено: d – диаметр вала мешалки; e – параметр осевого нагружения
15º38ʹ32ʺ
16º10ʹ20ʺ
L1
В
2
Шкив
ведомый
ℓш
В
dп
ℓ2
L2
H
Б
4
s
5
h1
Б
d
h2
h3
7
Опора
D3
L
9
А
dп
h4
H1
8
Dп
А
Dп
dо
z отв.
6
Ремень
Крышка
корпуса
D1
А–А
D2

ℓo
D4
C
Шкив ведущий
d1
1
Бобышка
b a
3
1 – электродвигатель; 2 – клиноременная передача; 3 – вал промежуточный; 4 – стойка; 5 – полумуфта (рис. Ж.9); 6 – вал мешалки;
7 – уплотнение (рис. Ж.11, Ж.12); 8 – подшипник радиальный по
ГОСТ 8338 – 75; 9 – подшипник радиальный двухрядный сферический: шариковый по ГОСТ 28428 – 90 для привода габарита 1 и роликовый по ГОСТ 8545 – 75 для привода габарита 2 и 3
Рисунок Ж.6 – Привод вертикальный типа 4, исполнение 1 (табл.
Ж.14 – Ж.18) с уплотнением сальниковым или торцовым типа Т3
226
Таблица Ж.14 – Применяемость приводов типа 4
Номинальная частота вращения выходного вала привода, об/мин*
Габарит
Привода
400
500
630
750
Мощность, кВт
227
1
2
3
1,5
1,5
–
–
3,0
3,0
3,0
3,0
–
5,5
5,5
5,5
5,5
7,5
7,5
7,5
7,5
11,0
11,0
11,0
11,0
15,0
15,0
15,0
15,0
18,5
18,5
18,5
18,5
22,0
22,0
22,0
22,0
–
–
–
* Фактическая частота вращения выходного вала может отличаться не более чем на 10%
Таблица Ж.15 – Основные размеры и масса привода типа 4
Размеры, мм
L1
Габарит
привода
d
L
1
50; 65
760
300
2
80; 95
1100 430
3
L2
C
H
H1
D1
D2
D3
(H9)
D4
ℓo
ℓ2
380
120
380
1220
500
390
350
300
280
270
350
530
200
620
1600
820
650
600
530
500
350
min max
95; 110 1370 560
730
250
680
1900
650
900
850
228
Продолжение таблицы Ж.15
Габарит
привода
h1
h2
h3
h4
s
Условное
обозначение
подшипника
а*
ℓш*
dо
z
α,
градус
Масса,
кг, не
более
35
105
18
6
80
350
26
8
72
поз. 8 поз. 9
1
620
30
2
700
35
8
310
14
312
11216
370
18
318
13522
10
3
765
40
130
40
380
* Значения ориентировочные
20
321
13525
165
700
950
Таблица Ж.16 – Основные размеры и характеристика
подшипников в приводе типа 4
ГрузоподъемУсловность
Размеры
Угол
ное обоподшипника контакта динами- статизначеческая ческая
ние
подшипα
dп × Dп × b
С
С0
ника
мм
градус
кН
312
60×130×31
318
90×190×43
321
105×225×49
11216
80×160×30
13522
110×215×58
0
6
81,9
48,0
143,0
99,0
182,0
143,0
80,2
54,8
415,0
325,0
11
13525
125×250×68
Параметр
нагружения
Диаметр
шарика
e
Dw
–
мм
Опреде- 22,23
ляется
31,75
расчетом
38,10
0,17
15,86
25,00
0,29
585,0
465,0
29,50
Примечание – Для подшипников 13522 и 13525 диаметр Dw ролика
Таблица Ж.17 – Предельные
подшипники вала мешалки
осевые
нагрузки
Частота вращения вала, об/мин
Габарит
привода
400
500
630
750
Предельная осевая нагрузка, Н
1
2900
2700
2500
2400
2
5300
4900
4750
4350
3
7100
6700
6200
5900
229
на
Габарит
привода
Таблица Ж.18 – Рекомендуемые параметры клиноременной передачи
230
1
2
Поперечная
Расстоя- Параметры
Частота
Частота
Диаметры
Мощность
ние меж- ремней по Число сила*, дейвращения вращения шкивов, мм
ГОСТ
электроду ценремней, ствующая на
вала
вала
1284-80
двигателя,
трами
не ме- вал от натядвигателя, мешалки,
жения ремкВт
нее
веду- ведо- шкивов, сече- длина,
об/мин
об/мин
мм
щий
мый
ние
мм
ней Fр, Н
1,5
3
590
400
125
333
3,0
5
1165
1000
Б
1,5
3
540
500
140
322
1050
3,0
280
1320
4
830
630
125
333
5,5
6
1500
А
3,0
3
745
750
322
6
1380
5,5
140
4
1485
1500
7,5
400
462
5
2005
11,0
11,0
15,0
Б
500
7,5
500
180
437
2000
7
2925
3
1590
5
2375
6
3185
Габарит
привода
Продолжение таблицы Ж.18
2
231
3
Поперечная
Расстоя- Параметры
Частота
Частота
Диаметры
Мощность
ние меж- ремней по Число сила*, дейвращения вращения шкивов, мм
ГОСТ
электроду ценремней, ствующая на
вала
вала ме1284-80
двигателя,
трами
не ме- вал от натядвигателя, шалки,
жения ремкВт
нее
веду- ведо- шкивов, сече- длина,
об/мин
об/мин
мм
щий
мый
ние
мм
ней Fр, Н
7,5
4
1710
11,0
630
160
355
435
6
2520
15,0
8
3425
1500
Б
1700
7,5
3
1535
11,0
750
180
280
421
5
2300
6
3075
15,0
4
3220
18,5
400
560
594
5
3980
22,0
1000
6
4735
18,5
5
3965
500
500
649
22,0
250
В
2500
6
4720
18,5
4
3215
630
560
594
22,0
5
3875
1500
18,5
4
3215
750
500
649
22,0
5
3280
* Расчет поперечной силы выполнен по работе [31]
D3
Вал
редуктора
1
dо
dв
d3
d4
dп
z пальцев
ℓ4
t
ℓ5
dн
s
ℓ3
d6
L1
d5
L3
6
7
8
9
13
d6 = d4
dо = dв + 1 мм
ℓш = L2 - (10 ÷ 20)мм
L2
2
ℓш
1:10
L1
Lм
ℓ
ℓ2
ℓ1
b
L1
3
4
5
10
11
12
dр
d1
d2
D3
D2
D1
Втулка
закрепительная
Вал
мешалки
z = 8 при d1 = 40 мм
z = 10 при d1 > 40 мм
D
1, 2 – полумуфты; 3 – палец; 4 – гофрированная резиновая втулка; 5 – втулка распорная; 6 – гайка по ГОСТ 5927 – 70; 7 – шайба
пружинная по ГОСТ 6402 – 70; 8 и 9 – гайка круглая шлицевая по
ГОСТ 11871 – 88 и шайба стопорная многолапчатая по ГОСТ
11872 – 89 (табл. Ж.26); 10, 11, 12 – шайба концевая для торцового крепления полумуфты, два болта по ГОСТ 7798 – 70 и стопорная пластина для болтов (табл. Ж.27); 13 – шпонка призматическая по ГОСТ 23360 – 78 (рис. Ж.14)
Рисунок Ж.7 – Соединение валов упругой втулочнопальцевой муфтой (табл. Ж.19) в приводе типа 1
232
Таблица Ж.19 – Основные
ГОСТ 21424 – 93
размеры
и
масса
упругих втулочно-пальцевых муфт
dр, d1,
d H7 H7
dн
t
k6 m6
50
40 40 М39×1,5 170 120 90 80
65
55 М52×1,5 220 170 130 110
233
80 65
35 18
70
25 25 М12
95
65 М64×2
95
80 80 М76×2
1
D D1 D2 D3 dв dп d2 d3 d4 d5 Lм L1 L2 L3 ℓ ℓ1 ℓ2 ℓ3 ℓ4 ℓ5 s b
T, кН·м
Исполнение
Размеры, мм
226 110 82 65 25 35
22 17 36
6 4,5 9
286
288
m,
кг,
не
более
0,5 12
1,0 24
140 105 85 32 45
250 190 150 130 45 24 110 32 32 М16
3
28 23 44
348
по
29
8 6,0 11 2,0
55
90 90 М85×2
170 130 105 35
110 80 80 М76×2
320 240 180 160 56 30 135 40 38 М24 350
65 36 30 56
90 90 М85×2
100 100 М95×2
40
67
10 7,5 14 4,0
72
4
400 300 220 210 71 38 160 50 48 М30 432 210 165 140 40 80 44 36 71
36
133
12 9,5 18 8,0
130 110
141
110 М105×2
125
142
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: T – номинальный вращающий момент; m – масса муфты;
d – диаметр вала мешалки; H7/k6, H7/m6 – посадки в соединениях вала редуктора и вала мешалки с
полумуфтами; исполнение 1 – расточка цилиндрическая под длинный конец вала по ГОСТ 12080 - 66
D
D1
d3
L1
dб
z болтов
d2
ℓ
Lм
1
2
b
4
5
6
L2
1
L1
7
8
L3
ℓш
ℓ1
ℓ1
ℓб
dн
3
Исполнение 2
( 1:10)
d1
Исполнение 1
d
Lм = 2L1 + 10 мм
9
D3
D2
1, 2 – полумуфты; 3 – вал мешалки; 4 – болт по ГОСТ 7805 – 70;
5 – гайка по ГОСТ 5927 – 70; 6 – шайба пружинная по
ГОСТ 6402 – 70; 7 и 8 – гайка круглая шлицевая по ГОСТ 11871 –
88 и шайба стопорная многолапчатая по ГОСТ 11872 – 89 (табл.
Ж.26); 9 – шпонка по ГОСТ 23360 – 78 (рис. Ж.14)
Исполнение полумуфты: 1 – расточка под цилиндрический
конец вала, 2 – расточка под конический конец вала.
Длина шпонки ℓш = L2 – (10 ÷ 20)мм
Рисунок Ж.8 – Соединение валов фланцевой муфтой
(табл. Ж.20) в приводе типа 2 (1 и 2 габаритов)
234
D
D1
4
5
6
d2
dн
3
d3
dб
ℓ
ℓ1
ℓб
ℓ2
1
b
z болтов
L1
7
8
L3
ℓш
L2
1
2
Исполнение 2
( 1:10)
d1
Исполнение 1
d
D3
9
D2
1 – полумуфта; 2 – вал мешалки; 3 – фланец выходного вала
привода; 4 – болт по ГОСТ 7805 – 70; 5 – гайка по ГОСТ 5927 –
70; 6 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70; 7 и 8 – гайка круглая
шлицевая по ГОСТ 11871 – 88 и шайба стопорная многолапчатая
по ГОСТ 11872 – 89 (табл. Ж.26); 9 – шпонка по ГОСТ 23360 – 78
(рис. Ж.14).
Исполнение полумуфты: 1 – расточка под цилиндрический
конец вала, 2 – расточка под конический конец вала.
Длина шпонки ℓш = L2 – (10 ÷ 20)мм
Рисунок Ж.9 – Соединение валов фланцевой
полумуфтой и фланцем (табл. Ж.20) в приводе типа 4
235
1
2
236
3
4
5
Исполнение
Габарит
полумуфты
Таблица Ж.20 – Основные размеры и масса фланцевых полумуфт
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Размеры, мм
d1,
d H7
d3,
dн
D
D1 D2 D3 d2 H8 b L1
m6
40
–
50
65
–
65
80
–
80
95
–
95
110
–
110
130
–
50
L2
L3 ℓ ℓ1 ℓ2 ℓб
z
dб
T, m,
кН·м кг
h7
M39×1,5 190 150 110
80
M48×1,5
220 180 130
M52×1,5
160
M64×2
260 220
M76×2
180
M80×2
200
M90×2 340 280
220
240
M105×2 380 325
270
90
80
90
105 120
110 82
65 25
6
120
22
22
25
60 M12
0,5
75
1,0
140 105 85 32
M16 6
135 150
28 28 80
160
165 180
190
230
2,2
170 130 105 35
11
32
210 165 140 40
190 210
250 200 160 45
36 36
95
5,0
M20
100
8
10
6,7
7,9
9,0
13,2
16,1
25,3
24,5
23,2
31,5
44,4
50,6
72,8
Пр им е ч ан ия :
1) В таблице обозначено: T – номинальный вращающий момент; z – количество болтов; m –
масса полумуфты; H7/m6 – посадка в соединении вала мешалки и полумуфты, H8/h7 – посадка в
соединении фланца выходного вала редуктора и полумуфты.
2) Исполнение 1 – расточка под цилиндрический вал, исполнение 2 – расточка под конический вал
1
D
1:5
H4
7
8
9
D1
d
d4
H3
d3
d1
6
d2
ℓ
H2
H
h1
5
D3
D2
h
ℓш
H1
4
d
dб
3 шпильки
2
10
ℓш = H1 – (10÷20)мм
c ≈ 0,1d
с
3
1 – выходной вал привода; 2 – вал мешалки; 3 – полумуфта;
4 – диск; 5 – вкладыш; 6 – пружинное кольцо; 7 – шпилька по
ГОСТ 22043 – 76; 8 – гайка по ГОСТ 5927 – 70; 9 – шайба по
ГОСТ 6402 – 70; 10 – шпонка по ГОСТ 23360 – 78 (рис. Ж.14)
Рисунок Ж.10 – Соединение валов продольно-разъемной
муфтой (табл. Ж.21) в приводе типа 2 (3; 4 и 5 габаритов)
237
Таблица Ж.21 – Основные размеры и масса продольно-разъемных муфт
Размеры, мм
d,
H7
m6
D
D1
D2
D3
Н
Н2,
Н1 H11 Н3 Н4
d2,
d1
d11
H11
d11
h,
d3
d4 H11 h1
dб
ℓ
T
m,
кН·м кг
d11
30 100 80
65
48 115 50
15 16 20 28
23
30 38
4
3
40 115 95
75
60 160
20 20
38
32
40 50
5
4 М10 150 0,40 5,5
48
42
50 63
6
5
30 30 35 62
55
65 80
8
6
70
80 100
10
8
70
238
50 130 110 95
72 165
65 160 135 115 90 210 90
25
25 24
80 185 160 140 110
36
260 110 40
95 220 190 165 125
120 0,18 3,9
78
40
40
92
82
160 0,63 8,4
М12
190 1,60 16,3
3,00 24,9
95 115
110 280 220 195 145 330 140 50 45 50 108 98 110 135 12 10
240
М16
4,00 40,3
300 12,0 58,3
130 300 265 235 170 400 170 60 50 60 128 112 130 160 14 12 М20 360 16,0 75,0
Пр им е ч ан ие – В таблице обозначено: T – номинальный вращающий момент; m – масса муфты;
H7/m6 – посадка в соединении вала и полумуфты; H11/d11 – посадка в соединении вкладыша и
полумуфты, вкладыша и вала мешалки или выходного вала привода
d1
z1 шпилек
d
Вал
мешалки
10
11
12
2
1
d2
n отв.
dк
6
H
А
3
4
5
6
h
b
М16
z2 шпилек
2 отв.
7
8
9
10
11
12
ℓ
"
Труб.½
Бобышка
D2
D1
D
Крышка
корпуса
Монтажная
втулка
1 – корпус; 2 – нажимная втулка; 3 – набивка; 4 – рубашка охлаждающей камеры; 5 – фонарь для распределения смазки;
6 – патрубок для подвода (отвода) охлаждающей жидкости;
7 – прокладка; 8 – опорное кольцо; 9 – кольцо из мягкого материала для исключения выдавливания набивки; 10 – шпилька по
ГОСТ 22033 – 76; 11 – гайка по ГОСТ 5927 – 70; 12 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70; А – отверстие для подвода смазывающей или уплотняющей жидкости
Рисунок Ж.11 – Сальниковое уплотнение вала без
автоматического поджима набивки, тип IIIА по
ОСТ 26-01-1247 – 75 (табл. Ж.22)
239
Масса,
кг
Таблица Ж.22 – Основные размеры и масса сальниковых
уплотнений без автоматического поджима набивки по
ОСТ 26-01-1247 – 75
Размеры, мм
Тип
уплотD2
z z n*
нения d D D1 (f9) H h b dк d1 d2 ℓ 1 2
70
90
80 260 225 202 225
105
М12
105 15
65 235 200 178 220
120
18
110 315 280 258 255
140
130
130 340 305 282 265
160
М14×1,5
110
95 290 255 232 230
–
1;2
40 2
–
1;2
–
1;2
–
8
1;2
45 4
–
1;2
–
1;2
4
М10×1
50 205 170 148 190
М16
IA; IIA
IIIA; IVA
IA; IIA
IIIA; IVA
IA; IIA
IIIA; IVA
IA; IIA
IIIA; IVA
IA; IIA
IIIA; IVA
IA; IIA
IIIA; IVA
8,5
10,0
14,0
17,0
17,5
22,0
27,0
31,5
37,0
47,0
–
49,0
П р и м е ч а н и е – Тип IA – сальниковое уплотнение без охлаждения с
подводом смазки или уплотняющей жидкости к валу при температуре
в аппарате tmax = 70 ºC. Тип IIA – сальниковое уплотнение без охлаждения с подводом смазывающей или уплотняющей циркулирующей
жидкости к валу при tmax = 200 ºC. Тип IIIA – сальниковое уплотнение с
охлаждением корпуса и подводом смазки или уплотняющей жидкости
к валу при tmax = 200 ºC. Тип IVA – сальниковое уплотнение с охлаждением корпуса и подводом смазывающей или уплотняющей циркулирующей жидкости к валу при tmax = 250 ºC
* n = 1 для уплотнения типа IIIА, n = 2 для уплотнения типа IVА
Сальниковые набивки для уплотнения валов
аппаратов с перемешивающими устройствами
(извлечение из ГОСТ 5152 – 84)
1 Набивка марки АП-31 – асбестовая, пропитанная антифрикционным
составом для жидких нейтральных и неагрессивных сред и нефтепродуктов. Максимальное давление среды 2,0 МПа (температура – 250 ºC).
2 Набивка марки АФТ – асбестовая, пропитанная суспензией фторопласта с тальком для органических продуктов, кислых и щелочных сред.
Максимальное давление среды 3,0 МПа (температура – 300 ºC).
3 Набивка марки ФФ – фторолоновая, пропитанная суспензией фторопласта для серной и азотной кислоты концентрацией до 45 %, соляной
кислоты концентрацией до 35 %, органических кислот. Максимальное
давление среды 3,0 МПа (температура – 100 ºC).
240
Уплотнение на pраб ≤ 0,6 МПа Уплотнение на pраб ≤ 2,5 МПа
D3
D3
3 2
d1
2
9
z1 шпилек
1
1
3
6
7
8
6
10
11
12
Крышка
корпуса
H1
h
5
ℓ
z1 шпилек
d
4
ℓ
H1
H
d1
5
H
4
4
8
6
D2
Бобышка
D2
D1
D1
D
10
11
12
Монтажная
втулка
1 – корпус; 2 – нажимная втулка; 3 – втулка; 4 – пружина; 5 – подвижное кольцо; 6 – неподвижное кольцо; 7 – прокладка; 8 – уловитель протечки; 9 – крышка; 10 – шпилька по ГОСТ 22033 – 76;
11 – гайка по ГОСТ 5927 – 70; 12 – шайба пружинная по ГОСТ
6402 – 70.
Пр им е ч ан ие – Штуцера для подвода, отвода запирающей и
охлаждающей жидкости, а также для отвода протечек условно не
показаны
Рисунок Ж.12 – Крепление на валу двойного торцового
уплотнения типа Т3 по АТК 24.201.13 – 90 (табл. Ж.23)
241
D3
11
10
2
α
9
12
8
H1
d1
a
4
5
z1 шпилек
H
1
3
h
ℓ
d
4
13
14
15
7
6
Бобышка
D2
Крышка
корпуса
D1
D
Монтажная
втулка
1 – корпус; 2 – нажимная втулка; 3 – втулка; 4 – пружина; 5 – подвижное кольцо; 6 – неподвижное кольцо; 7 – уловитель протечки; 8 – корпус подшипника; 9 – роликовый радиальный сферический подшипник по ГОСТ 5721 – 75; 10 – крышка; 11 – сальник;
12 – манжета; 13 – шпилька по ГОСТ 22033 – 76; 14 – гайка по
ГОСТ 5927 – 70; 15 – шайба пружинная по ГОСТ 6402 – 70.
Пр им е ч ан ие – Штуцера для подвода, отвода запирающей и
охлаждающей жидкости, а также для отвода протечек условно
не показаны
Рисунок Ж.13 – Крепление на валу двойного торцового
уплотнения типа Т4 по АТК 24.201.13 – 90 (табл. Ж.23)
242
Таблица Ж.23 – Основные размеры и масса двойных торцовых уплотнений типа Т3 на
избыточное давление pраб 0,6 МПа и 2,5 МПа и типа Т4 – pраб 2,5 МПа по АТК 24.201.13 – 90
Типоразмер
Размеры, мм
d
D
D
D2
D
H
H
h
a
ℓ
d
z
Подшипник
номер dп × Dп × b
Масса,
кг
243
1
3
1
1
1
(F9)
(e9)
Т3-50-6
50
170 148 205 225 172
4
23
220
Т3-65-6
65
200 178 235 235 180
25
Т3-80-6
80
225 202 260 255 202
31
–
–
–
М16
–
–
Т3-95-6
95
255 232 290
207
8
40
260
240
Т3-110-6
110
280 258 315
200
45
Т3-130-6
130
305 282 340 266 208
57
Т3-50-25
50
270 240 165 235 260 220 60
90 М16
55
Т3-65-25
65
Т3-80-25
80
330 280 195 275 280
–
12
–
–
75
Т3-95-25
95
230 70
110 М24
Т3-110-25 110 360 310
300
85
225
290
Т3-130-25 130 395 340
340
250 75
115 М27
100
Т4-50-25
50
270 240 165 235 355 315 60 280 90 М16
3617
85×180×60
85
Т4-65-25
65
Т4-80-25
80
330 280 195 275 360 320
286
12
3524 120×215×58
110
Т4-95-25
95
70
110 М24
Т4-110-25 110 360 310
300 375 340
291
3526 130×230×64
150
225
Т4-130-25 130 395 340
340 400 365 75 311 115 М27
3530 150×270×73
175
Примечание – В таблице обозначено: dп, Dп, b – внутренний, наружный диаметры и ширина подшипника
А–А
rmax
dц
А
а
d + t1
t
ℓш
b
h
t1
а
А
rmax
d-t
А
1:10
dк
d
ℓш
ℓ
0,5ℓ
А
а = h - t - 0,025 ℓ
Рисунок Ж.14 – Соединение конца вала с призматической
шпонкой по ГОСТ 23360 – 78 (таблица Ж.24)
а=h-t
Таблица Ж.24 – Размеры призматических шпонок и
шпоночных пазов по ГОСТ 23360 – 78
Размеры, мм
Диаметр
вала
Размеры
сечения
шпонки
dц
b
h
Св. 22 до 30
>> 30 >> 38
>> 38 >> 44
>> 44 >> 50
>> 50 >> 58
>> 58 >> 65
>> 65 >> 75
>> 75 >> 85
>> 85 >> 95
>> 95 >> 110
>> 110 >> 130
>> 130 >> 150
8
10
12
14
16
18
20
22
25
28
32
36
7
8
8
9
10
11
12
14
14
16
18
20
Длина
ℓш
18 – 90
22 – 110
28 – 140
36 – 160
45 – 180
50 – 200
56 – 220
63 – 250
70 – 280
80 – 320
90 – 360
100 – 400
Глубина
паза
Радиус вал втулка
rmax
t
0,25 4,0
5,0
5,0
0,4 5,5
6,0
7,0
7,5
9,0
0,6 9,0
10,0
11,0
1,0 12,0
Диаметр
вала
t1
dк
3,3
3,3
3,3
3,8
4,3
4,4
4,9
5,4
5,4
6,4
7,4
8,4
—
Св. 38 до 44
>> 44 >> 50
>> 50 >> 58
>> 58 >> 65
>> 65 >> 75
>> 75 >> 85
>> 85 >> 95
>> 95 >> 110
>> 110 >> 130
>> 130 >> 150
>> 150 >> 170
Примечания:
1 dц – цилиндрический конец вала по ГОСТ 12080 – 66.
2 dк – конический конец вала по ГОСТ 12081 – 72.
3 Длины призматических шпонок ℓш выбирают из ряда, мм: 20, 22, 25,
28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180,
200, 220, 250, 280, 320, 360, 400
244
Таблица Ж.25 – Коэффициенты полезного действия (КПД) для элементов привода
Наименование элементов приводов
КПД
245
1 Подшипники качения (одна пара) для вала мешалки
0,99
2 Уплотнение:
а) сальниковое для диаметра вала мешалки d, мм:
50; 65
0,98
80; 95
0,97
110; 130
0,96
б) двойное торцовое для диаметра вала мешалки d, мм:
0,99
50; 65; 80
0,98
95; 110; 130
3 Муфта упругая втулочно-пальцевая (компенсирующая)
0,98
4 Механическая передача:
а) одноступенчатая планетарная в мотор-редукторах типа:
0,97
МПО1М (привод типа 1)
0,98
МР1 (привод типа 1)
б) двухступенчатая планетарная в мотор-редукторах типа:
0,95
МПО2М (привод типа 1)
0,96
МР2 (привод типа 1)
в) трехступенчатая планетарная в мотор-редукторах типа
0,94
МР3 (привод типа 1)
г) мотор-редуктор (МПО1М, МПО2М, МР1, МР2, МЦФ) и цилиндрическая зубчатая
передача одноступенчатого редуктора без учета подшипников (привод типа 2)*
0,92  0,95
д) клиноременная (привод типа 4) при частоте вращения вала мешалки n, об/мин:
400; 500
0,94
630; 750
0,95
* КПД передачи определяется произведением КПД мотор-редуктора (см. 4, а или 4, б; МЦФ) и КПД одноступенчатой цилиндрической передачи (η ≈ 0,97); КПД мотор-редуктора типа МЦФ ориентировочно – 0,98.
Таблица Ж.26 – Основные размеры гаек круглых шлицевых, класса точности А (извлечение из ГОСТ
11871– 88) и шайб стопорных многолапчатых (извлечение из ГОСТ 11872– 89)
30 
H
b
30 
n шлицев
d4
D1
d
D2
120 
t × 45 
m
246
D
m
М39×1,5
М48×1,5
М52×1,5
М64×2
М76×2
М80×2
М85×2
М90×2
М95×2
М105×2
60
75
80
95
110
115
120
125
130
140
10
D1
48
58
12 61
75
85
15 90
98
102
18 108
120
D2
не
не
менее более
39
48
52
64
76
80
85
90
95
105
42,1
51,8
54
66
80
84
89
94
99
109
b
8
H
t,
не
более
3,0
3,5
d2
d3
ℓ
4
39,5
48,5
52,5
65,0
77,0
81,0
86,0
91,0
106,0
116,0
62
77
82
98
112
117
122
127
142
157
48
58
61
75
87
90
98
102
120
132
36
45
49
61
73
76
81
86
101
112
6
12
Размеры, мм
A
d1
1,0
1,6
30 
30 
n
10
4,0
с
d4 ≈ d3
r1 ≈ 1,5s
Размеры, мм
d
d1
d3
r1
D
15  d2
30 
s
h
Исполнение 1
A
A–A
25 
ℓ
Исполнение 1
h
не
не
менее более
с
4,5
8
6,8
5,5
10
7,8
s
1,6
9,5
6,5
13
11,5
13,5
2,0
Таблица Ж.27 – Основные размеры концевых шайб для
торцового крепления полумуфт
h
s
B
L
d
e
dp
D
с
Размеры, мм
dp
D
e
От 35 до 40
50
Св. 40 » 45
55
» 45 » 50
60
25
» 50 » 60
70
30
h
d
6
9
20
L
B
s
c, не
более
dб × ℓ
16
1,0
4
М8×20
40
45
55
8
» 60 » 70
80
36
» 70 » 80
90
40
» 80 » 90
110 45
70
» 90 » 100 120 50
80
14
60
М12×30
24
65
10
1,2
» 100 » 110 125 55
» 110 » 120 140 60
» 120 » 130 150 65
85
12
18
30
90
5
М16×36
95
Примечание – В таблице обозначено: dб × ℓ – диаметр и
длина болта по ГОСТ 7798 – 70; dp – диаметр выходного вала
редуктора
247
Таблица Ж.28 – Основные размеры шайб стопорных с лапкой
под шестигранные гайки и шестигранные головки болтов
(извлечение из ГОСТ 13463 – 77)
Способы крепления шайб
L
D
L1
B1
d1
r1
s
r
B
60  2
Размеры, мм
d
d1
D
B
B1
L
L1
5
5,3
8
6
5
16
7,5
6
6,4
10
9
6
18
9
8
8,4
14
11
8
20
11
10
10,5
17
13
10
22
13
12
13
19
15
(14)
15
22
17
12
28
16
17
24
20
15
32
(18)
19
27
22
20
21
30
24
18
36
(22)
23
32
25
24
25
36
28
20
42
r
0,5
r1
0,5
s
0,5
0,8
1
15
17
20
1,2
2
1,0
22
24
25
28
1,6
3
Примечание – В таблице обозначено: d – номинальный диаметр резьбы; размеры в скобках применять не рекомендуется
248
Приложение И
(рекомендуемое)
Уточненный расчет нагрузок на
подшипники вала мешалки
Определение радиальных реакций. Расчетная схема должна соответствовать конструктивным особенностям каждого привода и действующим нагрузкам на вал мешалки.
Для приводов типа 1 и 4 радиальные реакции опор следует определять в соответствии с разделом 3.2.2 данного пособия.
В приводе типа 2 в зацеплении косозубой передачи цилиндрического редуктора действуют три составляющие от силы давления зубьев
шестерни на зубья колеса: окружное Ft, радиальное Fr и осевое Fa усилия. При переносе этих взаимно перпендикулярных сил на ось вала мешалки дополнительно будет действовать изгибающий момент. Причем
направление вращения вала мешалки, а, следовательно, направление
действия изгибающего момента Ми, принимаем для самых неблагоприятных условий, когда осевая сила Fa и усилие от избыточного давления
на вал Fд действуют в одну сторону. При изменении направления вращения вала действие осевой силы Fa и изгибающего момента Ми меняются на обратное. Радиальные реакции опор будут направлены в двух
плоскостях XY (рис. И.1, а) и XZ (рис. И.1, б).
А
А
RАy
y
ℓ2
Ми
Fа
z
RАz
ℓ2
Fr
Ft
ℓ4
RБy
ℓ1
Б
ℓ4
RБz
Зубчатое
колесо
ℓ1
ω
Fд
Fц
Б
Зубчатое
колесо
ω
Fц
Fм
x
x
а)
б)
Рисунок И. 1 – Расчетные схемы для привода типа 2
249
Fм
Радиальные реакции опор от сил в зубчатом зацеплении в соответствии с условиями равновесия:
в плоскости ХY:
Σ(Мi)А= 0;
Σ(Мi)Б = 0;
в плоскости ХZ:
RБy = [Fr(ℓ2 – ℓ4) – Ми] / ℓ2;
RАy = [Frℓ4+ Ми] / ℓ2;
Σ(Мi)А = 0;
RБz = Ft(ℓ2 – ℓ4) / ℓ2;
Σ(Мi)Б = 0;
RАz = Ftℓ4 / ℓ2,
где Ft = Ткр / 0,5d2 – окружная сила, Н;
Ткр = Nм / (ωη1η2) – крутящий момент в установившемся режиме перемешивания, Нм;
η1, η2 – коэффициенты полезного действия подшипников и уплотнения вала мешалки (табл. Ж.25);
d2 = mnz2 / cosβ – делительный диаметр зубчатого колеса, м;
mn – нормальный модуль зацепления косозубой передачи (табл.
Ж.9), м;
z2 – количество зубьев колеса (табл. Ж.12);
β = 8,011°– угол наклона зубьев колеса (рис. Ж.5);
Fr = Ft tgα / cosβ – радиальная сила, Н;
α = 20° – угол зацепления;
Ми = 0,5d2Fа – изгибающий момент, Нм;
Fа = Ft tgβ – осевая сила, Н;
ℓ4 = а + 0,5В; а ≈ 0,7dп,
где В – ширина подшипника и dп – внутренний диаметр подшипника
(рис. Ж.5 и табл. Ж.13), м.
Суммарные радиальные реакции опор от сил в зацеплении, Н:
R A  R 2Ay  R 2Az ;
R Б  R 2Бy  R 2Бz .
Радиальные реакции опор от действия на вал с мешалкой гидродинамической и центробежной силы, Н:
Σ(Мi)А = 0;
RБг = (Fм + Fц)(ℓ1 + ℓ2) / ℓ2;
Σ(Мi)Б = 0;
RАг = (Fм + Fц)ℓ1 / ℓ2,
250
где Fм – гидродинамическая сила (90), Н;
Fц – центробежная сила (89), Н.
Максимальные радиальные реакции опор для расчета подшипников в приводе типа 2, Н:
RA max = RA + RAг;
RБ max = RБ + RБг.
Определение осевых нагрузок. Вдоль оси вала мешалки действуют несколько нагрузок, которые могут быть направлены как вверх, так
и вниз. Усилие от внутреннего или наружного давления, Н:
Fд  p(
d 2
 Aу ) ,
4
где р – давление в аппарате: избыточное ри или вакуум рн, Па;
d – диаметр вала мешалки, м;
Ау – дополнительная площадь торцового уплотнения, воспринимающая давление в аппарате (табл. 19), м2.
Вес вращающихся частей ротора: вал привода типа 1 и 4 (рис.
15), вал привода типа 2 (рис. И.1), мешалка, соединительная муфта, Н:
 d 2

G  g  ст
( 1   2   3 )  m м  m муф  ,
4


где ρст=7850 кг/м3 – плотность стали; g  10 мс2; ℓ3 = 0 в приводе типа 2,
mм, mмуф – соответственно масса мешалки, муфты (полумуфты), кг.
Осевая гидродинамическая сила 3-х лопастной мешалки, Н:
Qм = 3Fал,
где Fал– осевая сила, действующая на лопасть (128), Н.
Осевая сила Fа от зацепления в косозубой передаче привода типа
2 приведена ранее при определении радиальных реакций.
Суммарная вертикальная сила, действующая на вал мешалки, Н:
FΣ = ± Fд – G ± Qм ± Fа.
Здесь знак плюс при действии силы вверх, знак минус при действии силы вниз.
При избыточном давлении сила Fд направлена вверх, а при вакууме вниз.
Если поток жидкости от 3-х лопастной мешалки направлен к
днищу корпуса, то сила Qм направлена вверх. Если поток направлен к
поверхности жидкости, то сила направлена вниз.
251
В приводе типа 2 для колеса с левым направлением зубьев и вращением против часовой стрелки при взгляде со стороны верхнего торца
вала сила Fа направлена вверх, при обратном вращении – вниз.
Определение осевых реакций. В приводах типа 1 и 4 нижняя опора (Б) не воспринимает осевые нагрузки, поэтому суммарная вертикальная сила FΣ действует только на верхнюю опору (А). При этом следует
учитывать, что в приводе типа 1 исполнения 2 и 4 верхняя опора (А)
состоит из двух подшипников: радиально-упорного и радиального. Радиально-упорный подшипник будет воспринимать силу FΣ при действии
ее вверх, т.е. когда FΣ > 0. Радиальный подшипник будет воспринимать
силу FΣ при действии ее вниз, т.е. когда FΣ < 0.
В приводе типа 2 вал мешалки устанавливается на двух радиально-упорных конических подшипниках. В этом случае в каждой опоре
возникает дополнительная осевая сила от действия радиальной нагрузки, вследствие наклона контактных линий. Под действием этих сил
наружные кольца подшипников поджимаются к крышкам корпусов
опор, что способствует нормальной работе подшипников.
Для конических однорядных роликоподшипников, Н:
верхняя опора: FАα = 0,83eRA max (сила направлена вниз);
нижняя опора: FБα = 0,83eRБ max (сила направлена вверх),
где е – коэффициент осевого нагружения подшипника (табл. Ж.13).
Чтобы не нарушалась нормальная работа подшипников, необходимо выполнение условий: FА ≥ FАα и FБ ≥ FБα. Кроме того должно быть
выполнено условие равновесия вала: Σ(FА + FБ + FΣ) = 0.
Осевые силы FА и FБ, нагружающие подшипники в приводе типа
2, определяются следующим образом.
Если сила FΣ > 0, т.е. направлена вверх, и сумма всех продольных
сил, действующих на вал:
а) Σ(–FАα + FБα + FΣ) > 0, то FА = FБα + FΣ и FБ = FБα;
б) Σ(–FАα + FБα + FΣ) < 0, то FА = FАα и FБ = FАα – FΣ;
в) Σ(–FАα + FБα + FΣ) = 0, то FА = FАα и FБ = FБα.
Если сила FΣ < 0, т.е. направлена вниз, и сумма всех продольных
сил, действующих на вал:
а) Σ(–FАα + FБα – |FΣ|) < 0, то FА = FАα и FБ = FАα + |FΣ|;
б) Σ(–FАα + FБα – |FΣ|) > 0, то FА = FБα – |FΣ| и FБ = FБα;
в) Σ(–FАα + FБα – |FΣ|) = 0, то FА = FАα и FБ = FБα.
252
Определение эквивалентной динамической радиальной нагрузки.
Если в приводах типа 1 и 4 радиальный шарикоподшипник верхней
опоры (А) воспринимает осевую силу FΣ, то для него необходимо рассчитать коэффициент влияния осевой нагрузки (e) по формуле (105).
При расчете радиально-упорного подшипника с углом контакта
более 15°, используемого в приводе типа 1 (исполнения 2 и 4), а также
для конических подшипников в приводе типа 2, коэффициент влияния
осевой нагрузки (параметр нагружения) принимается по таблицам Ж.7 и
Ж.13.
Эквивалентные радиальные динамические нагрузки, действующие на подшипники верхней опоры (А) и нижней опоры (Б) в приводах
типа 1 и 4, определяются по формулам (106-111).
При расчете радиально-упорных конических роликоподшипников в опорах (А) и (Б) привода типа 2 следует принять в формуле (106):
а) для верхней опоры (А):
Fr = RА max;
Fа = FА;
б) для нижней опоры (Б):
Fr = RБ max;
Fа = FБ,
а коэффициенты радиальной и осевой силы определяются из условий:
если
если
Fa
 e , то X = 1 и Y = 0;
VFr
Fa
 e , то X = 0,40 и Y (по таблице Ж.13).
VFr
Расчет ресурса подшипников, устанавливаемых в приводах типа
1, 2 и 4, выполняется по формуле (112).
253
ПРИЛОЖЕНИЕ К
(рекомендуемое)
Взаимозаменяемость в машиностроении.
Краткие сведения
Под взаимозаменяемостью в машиностроении понимают системы конструкторских и технологических мероприятий, обеспечивающих изготовление деталей и их сборку с требуемым характером соединения без дополнительной обработки. Взаимозаменяемость деталей
машин обеспечивается системой допусков и посадок, нормализованной
соответствующими стандартами и представляющими собой развернутую классификацию разрешенных к применению допусков и посадок.
На допуски и посадки гладких элементов деталей с номинальными размерами до 3150 мм введены ГОСТ 25346-82 «Общие положения, ряды
допусков и основных отклонений» и ГОСТ 25347-82 «Поля допусков и
рекомендуемые посадки». Стандартная система допусков и посадок
позволяет достигать рационального соединения деталей машин, обеспечивающего нормальную работу; выбирать экономически обоснованную
и достаточную точность изготовления деталей – чем выше точность
изготовления тем больше затраты на изготовление (рис. К.1).
Стоимость обработки
(в условных единицах)
5
4
3
2
1
0,05
0,005 0,02
0,1
Точность изготовления, мм
Рисунок К.1 – Зависимость стоимости механической обработки деталей
от требуемой точности выполнения номинальных размеров
254
IT
dmin
dmax
D=d
(EI=0)
Dmin
Dmax
ei
es
ES
IT
При сборке сопрягаемых деталей, входящих одна в другую,
охватывающую поверхность называют отверстием, а охватываемую валом. Одним из факторов, определяющих взаимозаменяемость, является точность выполнения размеров.
Размер – числовое значение линейной величины в выбранных
единицах.
Действительный размер – размер, установленный измерением
c допустимой погрешностью.
Предельные размеры – два предельно допустимых размера,
наибольший и наименьший, между которыми находится действительный размер детали: наибольший предельный размер отверстия Dmax,
вала – dmax; наименьший предельный размер отверстия Dmin , вала – dmin
(рис. К.2).
Вал
Отверстие
Рисунок К.2 – Предельные размеры отверстия и вала, определяющие
поля допусков и посадку (посадка с зазором)
Номинальный размер – размер, проставленный на чертеже и
служащий началом отсчета отклонений. Номинальный размер получают
расчетом из условия прочности, жесткости или назначают конструктивно. Для сопрягаемых поверхностей номинальный размер отверстия (D)
и вала (d) является общим, обычно он принимается из ряда значений по
ГОСТ 6636-69.
Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Разность между наибольшим или
наименьшим предельными размерами и номинальным размером отверстия или вала называются соответственно верхним или нижним отклонением: верхнее ES = Dmax – D; es = dmax – d ; нижнее EI = Dmin – D;
ei = dmin – d.
255
Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которого отсчитываются отклонения размеров при графическом
изображении.
Допуск – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Допуск отверстия IT = Dmax – Dmin; допуск вала
IT = dmax – dmin.
Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями.
Основное отклонение – ближайшее к нулевой линии, используемое для определения положения поля допуска и зависящее от номинального размера. Основные отклонения обозначаются буквами латинского алфавита: прописной для отверстий (A – Z) и строчной для валов
(a – z) (рис. К.3 и К.4).
Н7
k6
Отверстие
D=d
Вал
Нулевая
линия
Номинальный размер
Рисунок К.3 – Пример выполнения посадки с полем допуска
отверстия H7 и полем допуска вала k6 (посадка переходная)
Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одной
степени точности (одного размера поля допуска) для всех номинальных
размеров. Стандартом предусматривается 20 квалитетов в порядке
уменьшения степени точности: 01-й; 0-й; 1-й – для оценки точности
концевых мер длины; 2 – 5-й для калибров и особо точных изделий;
6 – 12-й для наиболее распространенных видов сопряжений деталей;
13 – 18-й – для неответственных и свободных размеров (рис. К.4).
Посадка – характер соединения деталей, определяемый, величиной получающихся в нем зазоров или натягов.
Зазор S – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала.
Натяг N – разность размеров вала и отверстия до сборки, если
256
размер вала больше размера отверстия.
В зависимости от действительных размеров сопрягаемых деталей посадки разделяются на три группы:
А) Охватывающая поверхность имеет действительный размер
гарантированно больший, чем действительный размер охватываемой
поверхности, такое соединение называют соединением (посадкой) с
гарантированным зазором;
Б) Охватывающая поверхность имеет действительный размер
гарантированно меньший, чем действительный размер охватываемой
поверхности, такое соединение называют соединением (посадкой) с
гарантированным натягом
В) Охватывающая и охватываемая поверхности имеют действительные размеры близкие к номинальному размеру и отклоняющиеся от
него настолько в плюс или минус, что нельзя утверждать будет соединение с гарантированными натягом или зазором, такие соединения
называют соединениями с переходными посадками.
а)
Js
E
J
EF
Нулевая линия
F
FG G
K
M
N
P
R
H
D
Поля 6-го квалитета
б)
Нулевая линия
g
h
n
f
j
k
p
r
m
js
Поля 9-го квалитета
d
ef
e
fg
Сплошные линии – рекомендуемые поля допусков
Пунктирные линии – не рекомендуемые поля допусков
Рисунок К.4 – Расположение полей допусков относительно нулевой
линии для 6-ого и 9-ого квалитетов: а) для отверстия; б) для вала
257
Посадки осуществляются по двум системам: системе отверстия и системе вала. В посадках по системе отверстия предельные размеры отверстия остаются постоянными, и различные посадки осуществляются за счѐт изменения предельных размеров (положения поля
допуска относительно номинального размера) вала. В посадках по системе вала наоборот: посадка осуществляется за счѐт изменения предельных размеров отверстия. При прочих равных условиях система отверстий при назначении посадок является более предпочтительной и
распространѐнной, так как при ней требуется меньше дорогостоящего
инструмента и дешевле обработка.
В обозначении посадки на сборочном чертеже указывают номинальный размер, общий для обоих соединяемых элементов (отверстия и вала), за которым следуют обозначения полей допусков для каждого элемента, начиная с отверстия, например, 70H7/g6. В посадке могут быть применены поля допусков разных квалитетов, но отличающиеся друг от друга не более чем на два шага. Числовые значения допусков
и основные отклонения даны в ГОСТ 25346-82.
Поля допусков, числовые значения предельных отклонений и
рекомендуемые посадки приведены в ГОСТ 25347-82 (см. также [15]).
Посадки с зазором (а – h) применяют для подвижных и неподвижных соединений деталей [2]: для соединений с частой сборкойразборкой; для направляющих вращательного и поступательного движения (H9/f9, H7/f7, H7/g6, H8/h6, H7/h6 и др.).
Посадки с натягом (p – z) назначают для неразъемных соединений (H7/p6, H7/r6, H7/n6 и др.).
Переходные посадки (js – n) применяют для неподвижных соединений, разборка которых осуществляется при небольших усилиях
(H7/js6, H7/k6, H7/n6 и др.).
На рабочих чертежах деталей все размеры должны проставляться с допусками: либо непосредственно рядом с размерами, либо
указываются в технических требованиях (запись над штампом чертежа,
см. рис. 22 – 24). Размер, для которого указано поле допуска, обозначается числом (номинальный размер) и условным обозначением, состоящим из букв (положения поля допуска) и цифр (квалитета), например:
40g6; 70H7;  92H11.
Выбор посадок, допусков и квалитетов – один из самых ответственных моментов, так как именно ими определяется качество деталей
и узлов, технология и стоимость изготовления. Правильно выбранными
допусками считаются те наибольшие допуски, при которых сопрягаемые детали машин работают в соответствии с заданными техническими
условиями и требуемой надѐжностью. Для обеспечения лучших показа258
телей изготовления следует принимать квалитеты наиболее низкой точности из возможных для требуемого сопряжения.
Рекомендуемые допуски для элементов шпоночного соединения: на ширину шпонки – h9; на ширину паза на валу – N9; на ширину
паза на ступице – Н11; на ширину паза на полумуфте – JS9; на длину
шпонки – h14; на длину паза на валу – Н15.
Рекомендуемые посадки для соединений (по ширине b) шпонки: с валом – N9/h9; со ступицей мешалки – H11/h9; с полумуфтой –
JS9/h9. Рекомендуемые посадки для соединений (по длине ℓш) шпонки с
валом – H15/h14 (рис. К.5).
Сопряжение вала со ступицей рекомендуется выполнять по посадке – H9/h8; с полумуфтой – H7/k6 или H7/m6.
63H15/h14
14N9/h9
 45Н9/h8
14H11/h9
Рисунок К.5 – Пример обозначения на сборочном чертеже (общем
виде) размеров и допусков шпоночного соединения и соединения
вала со ступицей
Шероховатость поверхностей деталей машин
Шероховатость поверхности – совокупность неровностей поверхности с
относительно малыми шагами, рассматриваемых на базовой длине. Для оценки
шероховатости ГОСТ 2789-73 предусматривает два основных параметра шероховатости – Rа и Rz. Параметр Ra – среднее арифметическое отклонение (в мкм) профиля в пределах базовой длины (рис. К.6.):

Ra = 1  | y ( x)| dx ,

0
где ℓ – базовая длина, у (х) – отклонение профиля в точке с координатой х.
259
ℓ
m
H5max
H5min
yn
h5min
Линия впадин
h5max
Средняя линия
профиля
Rmax
H2max
h2max
h2min H2min
h1min H1min
y1
h1max
H1max
Линия выступов
Рисунок К.6 – Схема профиля поверхности и его основные параметры
Параметр Rz – сумма средних арифметических абсолютных отклонений (в мкм) пяти наибольших максимумов и пяти наибольших минимумов профиля в пределах базовой длины:
5
1 5
Rz = (  | H i max | +  | H i min | ).
5 1
1
Шероховатость поверхностей деталей машин имеет очень большое
значение, так как в значительной степени определяет КПД машин и
механизмов, влияет на прочность и коррозионную стойкость и т.п.
Для ориентировочного выбора значений параметров шероховатости можно воспользоваться общими рекомендациями с учетом способа
обработки поверхности детали (табл. К.1).
Ряд значений отклонения профиля Ra, мкм: 100; 80; 63; 50; 40; 32;
25; 20; 16; 12,5; 10,0; 8,0; 6,3; 5,0; 4,0; 3,2; 2,5; 2,0; 1,6; 1,25; 1,00; 0,80;
0,63; 0,50; 0,40; 0,32; 0,25; 0,20; 0,16; 0,125; 0,100; 0,080; 0,063; 0,050;
0,040; 0,032; 0,025; 0,020; 0,016; 0,012; …
Ряд значений высоты неровностей профиля Rz, мкм: 400; 320; 250;
200; 160; 125; 100; и т.д. в соответствии ряду Ra до значения 0,020 мкм.
Подчеркнутые значения параметров предпочтительны.
Обозначение на чертежах шероховатости поверхностей в соответствии с ГОСТ 2.309-73 показано на рисунке К.7. Полка знака и обозначение параметров шероховатости по ГОСТ 2789-73 обязательны. Шероховатость всех поверхностей на чертеже детали должна быть указана
(рис. К.8).
Значение параметра Ra и Rz указывают с символом, например
Rz 20. Кроме того, для обозначения шероховатостей поверхностей, не
обрабатываемых по данному чертежу, используется символ – .
260
Таблица К.1 – Соответствие параметров шероховатости и полей
допусков при различных методах обработки поверхности детали
Rz,
мкм
Квалитеты полей
допусков
IT
Литьѐ в песчаные формы, горячая ковка, газо100 – 50
вая резка
400 – 200
17; 16
Отрезка резцом, долбление, отпиливание, черновое обтачивание наружной поверхности
цилиндра
200 – 100
15; 14
Черновое фрезерование и строгание плоскости; черновое растачивание и зенкерование
25 – 12,5
отверстия; получистовое обтачивание цилиндра; чистовая подрезка торцов
100 – 50
13; 12
Центробежное литье под давлением и по выплавляемой модели; сверление и рассверливание; нормальное развертывание и черновое 12,5 – 6,3
протягивание отверстия; чистовое фрезерование и строгание плоскости
50 – 25
11; 10
Холодная штамповка, чистовое обтачивание
наружной поверхности цилиндра; чистовое
зенкерование и растачивание отверстия; пред- 6,3 – 3,2
варительное шлифование, точное развертывание
25 – 12,5
9; 8
Тонкое фрезерование и строгание плоскости;
тонкое обтачивание цилиндра; тонкое развер3,2 – 1,6 12,5 – 6,3
тывание и растачивание отверстия; чистовое
шлифование и протягивание
7; 6
Тонкое шлифование, алмазное выглаживание,
1,6 – 0,8
грубая притирка
6,3 – 3,2
6; 5
Обкатывание цилиндра, раскатывание и калибрование отверстия, средняя и тонкая при- 0,8 – 0,4
тирка, тонкое шабрение плоскости
3,2 – 1,6
5; 4
Шлифование: суперфиниширование наружной
и хонингование внутренней поверхности ци- 0,4 – 0,1
линдра; полирование, доводка
1,6 – 0,4
4; 3
Возможные способы
обработки поверхности
Ra,
мкм
Отделочная зеркальная доводка
50 – 25
0,1 – 0,012 0,4 – 0,05
261
3
Способ обработки поверхности и (или)
другие дополнительные указания
Полка знака
Базовая длина по ГОСТ 2789-73 / Параметр
(параметры) шероховатости по ГОСТ 2789 -73
Условное обозначение
направления шероховатости
Рисунок К.7 – Структура обозначения шероховатости поверхности
Rz 20
Rz 80 ( ) – обозначение неуказанных
на видах детали шероховатости
поверхностей размещается в правом верхнем углу чертежа детали
Rа 2,5
Рисунок К.8 – Обозначение шероховатостей поверхностей
Допуски формы и допуски расположения
поверхностей
Требования к соблюдению формы поверхностей и взаимному их
расположению обуславливаются собираемостью и функционированием
деталей, узлов и машин. Одним из источников вибраций, динамических
нагрузок и снижения долговечности машин являются неточности формы деталей и их поверхностей. К деталям механических передач и
подшипниковых узлов, валам и соединительным муфтам предъявляются требования допусков на их форму и расположение, связанные с обеспечением норм кинематической точности и работоспособности. Указанные причины требуют ограничить:
– отклонения от соосности посадочных поверхностей подшипников, зубчатых колѐс и т.п. на валу и в корпусе;
– отклонения от перпендикулярности базовых торцов вала и корпуса;
262
– отклонения формы поверхности валов, корпусов, шкивов, роторов и других быстровращающихся деталей;
При назначении допусков на форму и расположение важен вопрос
о базовых осях и поверхностях, относительно которых определяются и
контролируются указанные требования. Базовые оси и поверхности
обозначают на чертежах равносторонним треугольником, соединѐнным
с рамкой, в которой записывается буквенное обозначение базы. Допуски
формы и расположения указывают на чертеже условными знаками, которые записываются в рамке, разделѐнной на две или три части. В первой размещают графический знак допуска, во второй – его численное
значение и в третьей – обозначение базы, относительно которой задан
допуск (рис. К.9 и К.10).
0,05 АБ
 40k6
50p6
 30k6
Б
А
Рисунок К.9 – Пример задания радиального биения поверхности
Ø 50p6 относительно базовых поверхностей А и Б под подшипники
14H11
А
0,1
А
49,9H12
 45Н9
0,05
А
– параллельность поверхностей паза 14H11 и оси отверстия
 45Н9;
– симметричность паза относительно оси отверстия
Рисунок К.10 – Пример назначения размеров и допусков на шпоночный паз в отверстии ступицы (на рабочем чертеже детали) с указанием
допусков на расположение паза относительно базового отверстия А
263
ПРИЛОЖЕНИЕ Л
(справочное)
Обозначение резьбовых крепежных изделий
Структура условного обозначения крепежных деталей (болтов,
шпилек, гаек) имеет следующий вид.
×
1 2 3 4
–
5
–
6
×
7
. ГОСТ
8 9 10 11 12
13
.
Здесь:
.
1 – наименование изделия (Болт; Шпилька; Гайка);
2 – класс точности: определяется в соответствии с номером стандарта на изделие (А – повышенной точности, В – нормальной точности,
С – грубой точности). Класс не указывается при однозначном определении его стандартом, а также класс «В» в случае, если в стандарте предусматривается более одного класса точности;
3 – исполнение: зависит от конструктивных особенностей изделия (исполнение 1 не указывается);
4 – обозначение метрической цилиндрической резьбы по ГОСТ
24705-2004 (буква «М») и номинальный диаметр резьбы;
5 – шаг резьбы (крупный шаг не указывается и знак «×» перед
ним не ставится);
6 – направление резьбы (правую резьбу не указывают, а для левой резьбы проставляют буквы LH – используют только в обоснованном случае);
7 – поле допуска диаметра резьбы в соединениях с зазором по
ГОСТ 16093-2004 (для наружного диаметра болтов и шпилек повышенной и нормальной точности – 6g и грубой точности – 8g, для внутреннего диаметра гаек повышенной и нормальной точности – 6Н и грубой
точности – 7Н); цифра в обозначении показывает степень точности, а
буква – основное отклонение;
8 – длина изделия (кроме гаек) по таблице Л.1;
9 – класс прочности углеродистой или низколегированной стали
при нормальной температуре для болтов и шпилек по ГОСТ Р 526272006 и для гаек по ГОСТ Р 52628-2006 (табл. Л.2) или условное обозначение группы, характеризующей прочность коррозионностойкой, жаропрочной и теплоустойчивой стали по ГОСТ 1759.0-87 (табл. Л.3);
10 – указание о применении спокойной (С) углеродистой стали
или автоматной (А) стали;
11 – марка материала для изделий классов прочности 8 (гайка),
8.8 (болт или шпилька) и выше, для группы, а также марки других сталей с механическими характеристиками не хуже, чем указано в стандартах на болты, шпильки и гайки;
12 – условное цифровое обозначение вида покрытия (отсутствие
покрытия не указывается) и суммарная толщина покрытия (выбор толщины покрытия по ГОСТ 9.303-84), (табл. Л.4);
13 – номер стандарта на изделие.
264
Таблица Л.1 – Размеры болтов и шпилек, мм
НомиДлина
Длина
Длина Длина шпильнальболта
откидного шпильки
ки с двумя
ный
(без учета болта от тор- (без ввин- резьбовыми
диаметр высоты
ца до оси чиваемого концами для
резьбы
шестиотверстия
конца в
гладких
d
гранной
проушины резьбовое отверстий
головки)
по ГОСТ отверстие)
по ГОСТ
3033-79
22043-76
Длина
шпильки
с двумя
резьбовыми
концами
по ГОСТ
9066-75
М6
8 – 90
32 – 70
16 – 160
14 – 300
–
М8
8 – 100
36 – 80
16 – 200
20 – 300
–
М10
10 – 200
40 – 100
16 – 200
30 – 300
45 – 150
М12
14 – 260
45 – 125
25 – 220
40 – 360
55 – 200
М16
16 – 300
60 – 160
25 – 220
55 – 500
65 – 230
М20
25 – 300
80 – 200
42 – 240
80 – 500
85 – 230
М24
32 – 300
100 – 250
45 – 240
130 – 500
110 – 250
(М27)
35 – 300
–
55 – 260
150 – 500
120 – 260
М30
40 – 300
125 – 280
60 – 260
170 – 500
130 – 340
(М33)
–
–
70 – 300
–
–
Ряд длин болтов с шестигранной головкой и шпилек: 8, 10, 12, 14,
16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 42**, 45, 48**, 50, 55, 60, 65, 70,
75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125***, 130, 140, 150, 160,
170, 180, 190, 200, 210*, 220, 230*, 240, 250*, 260, 270*, 280, 290*, 300,
310*, 320, 330*, 340, 350*, 360, 380, 400, 420, 450, 480, 500.
Ряд длин откидных болтов: 32, 36, 40, 45, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85,
90, 95, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320.
Размеры в скобках применять не рекомендуется.
* Для шпилек по 9066-75. ** Для шпилек по ГОСТ 22043-76.
*** Для болтов
Механические свойства болтов и шпилек из углеродистых и низколегированных сталей при нормальных условиях характеризуются 10
классами прочности, каждое из которых обозначаются двумя числами,
отделѐнные точкой. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности σВ (временное сопротивление)
на растяжение в МПа, второе число, деленное на 10 – отношение предела текучести σТ (условного предела текучести σ0,2) к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное
на 10, определяет номинальный предел текучести (условный предел
текучести) в МПа.
265
Таблица Л.2 – Механические свойства, классы прочности: болтов (шпилек) по ГОСТ Р 52627-2006 и гаек по ГОСТ Р 52628-2006; рекомендуемые материалы из углеродистых и низколегированных сталей
Болт (шпилька)
Класс
прочности
Марка
стали
3.6
10, 10кп
4.6
20
Предел прочности Предел
на растяжение σВ, текуче- Класс
сти
МПа
прочσТ (σ0,2*), ности
номимининальный мальный МПа
300
10, 10кп
5.6
30, 35
5.8
10, 10кп,
20, 20кп
6.8
20, 20кп
8.8
35, 35Х,
38ХА, 45Г,
9.8 40Г2, 40Х,
30ХГСА,
10.9 35ХГСА,
16ХСН,
20Г2Р
12.9
330
180 (190)
Марка
стали
4
Ст3кп,
Ст3сп
5
10, 10кп, 20
6
Ст5, 15, 15кп,
35
240 (240)
400
4.8
Гайка
420
320 (340)
300 (300)
500
520
400 (420)
600
600
480 (480)
8
20, 20кп, 35, 45
800
830
640*
(660*)
9
35Х, 39ХА
900
900
720*
(720*)
10
40Х, 40ХГСА,
16ХСН
1000
1040
900*
(940*)
1200
1220
1080*
(1100*)
30ХГСА
12
30ХГСА,
40ХН2МА
Примечание: Приведѐнные в таблице марки стали являются наиболее используемые для данных классов прочности. В скобках указаны
минимальные значения, без скобок – номинальные значения предела
текучести
* Условный предел текучести
266
Таблица Л.3 – Механические свойства и группы прочности: болтов
(шпилек) и гаек по ГОСТ 1759.0-87; рекомендуемые материалы и их
сочетания для групп из средне и высоколегированных сталей
Болт (шпилька)
Условное
обозначение
группы
Марка
стали
Гайка
Предел Предел
прочности текучести
на растяσ
(σ
Т
0,2*),
жение σВ,
МПа
МПа
Марка
стали
21
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т
10Х17Н13М2Т
10Х17Н13М3Т
06ХН28МДТ
510
195
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т
10Х17Н13М2Т
10Х17Н13М3Т
06ХН28МДТ
22
12Х13
08Х21Н6М2Т
590
315
12Х13
08Х21Н6М2Т
23
12Х13
14Х17Н2
690
24
540
Обозначение
стандарта
ГОСТ
5632-72
12Х13
14Х17Н2
10Х11Н23Т3МР
13Х11Н2В2МФ
880
25
25Х1МФ
25Х2М1Ф
20Х1М1Ф1ТР
26
07Х16Н6
735
835
1080
10Х11Н23Т3МР
13Х11Н2В2МФ
25Х1МФ
25Х2М1Ф
20Х1М1Ф1ТР ГОСТ
20072-74
07Х16Н6
ГОСТ
5632-72
Примечание: Приведѐнные в таблице марки стали являются наиболее используемые для данных групп прочности
* Условный предел текучести
267
Таблица Л.4 – Виды и условные обозначения покрытий болтов, шпилек,
гаек и шайб по ГОСТ 1759.0-87
Условное обозначение покрытия
Вид покрытия
по ГОСТ 9.306-85
цифровое
Цинковое, хроматированное
Ц. хр
01
Кадмиевое, хроматированное
Кд. хр
02
Многослойное: медь-никель
М. Н
03
Многослойное: медь-никель-хром
М. Н. Х. б (блестящее)
04
Окисное, пропитанное маслом
Хим. Окс. прм
05
Фосфатное, пропитанное маслом
Хим. Фос. прм
06
Оловянное
О
07
Медное
М
08
Цинковое
Ц
09
Окисное, наполненное хроматами
Ан. Окс. нхр
10
Окисное из кислых растворов
Хим. Пас
11
Серебряное
Ср
12
Никелевое
Н
13
Механические свойства гаек с нормальной высотой не менее 0,8d
(d – номинальный диаметр резьбы) и крупной резьбой из углеродистых
и низколегированных сталей разделяются на 7 классов прочности.
Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на
наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать
соединение, т.е. на первое из чисел в обозначении класса прочности
соответствующего болта (шпильки). Рекомендуются следующие сочетания классов прочности гаек и болтов (шпилек) (табл. Л.5).
Механические свойства болтов, шпилек и гаек из коррозионностойких, жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей при
нормальной температуре делятся на 6 групп, характеризующих их
прочность. Допускается изготавливать крепежные изделия из других
материалов, не предусмотренных в таблице Л.3, но при этом их механические свойства должны быть не ниже, указанных в таблице для соответствующих групп.
Крепежные изделия изготавливаются или без защитного покрытия, или с одним из видов покрытий (табл. Л.4). Минимальная толщина
покрытия: 3; 6; 9 мкм.
268
Таблица Л.5 – Сочетания классов прочности гаек
и болтов (шпилек)
Класс прочности Класс прочности Диаметр резьбы
гайки
болта (шпильки)
d, мм
4
3.6; 4.6; 4.8
d > 16
3.6; 4.6; 4.8
d ≤ 16
5
5.6; 5.8
6
6.8
8
8.8
9
9.8
10
10.9
12
12.9
d ≤ 48
d < 16
d ≤ 48
При повышенных температурах механические характеристики
болтов (шпилек) уменьшаются. Приближенные данные представлены в
таблице Л.6.
Длительная работа при повышенной температуре может привести
к значительной релаксации напряжений. Обычно 100 ч. работы при
температуре 300 С приводят к снижению усилия затяжки болта или
шпильки вследствие уменьшения значения предела текучести более чем
на 25% от начальной.
Таблица Л.6 – Предел текучести или условный предел текучести материала болтов (шпилек) при повышенных температурах
Температура С
Класс
прочности
20
100
200
250
300
Предел текучести или условный предел текучести, МПа
5.6
300
270
230
215
195
8.8
640
590
540
510
480
10.9
940
875
790
725
705
12.9
1100
1020
925
875
825
269
Структура условного обозначения шайб имеет следующий вид.
.
1 2 3 4 5
×
.
ГОСТ
6 7 8 9 10 11
12
.
.
Здесь:
1 – наименование изделия;
2 – исполнение (исполнение 1 не указывается);
3 – тип изделия по ГОСТ 11872-89 (Л – легкое (не указывается) и
Н – нормальное);
4 – класс точности (А – повышенная точность, С – грубая точность; класс не указывается при однозначном определении его стандартом на изделие);
5 – диаметр резьбы крепежной детали;
6 – толщина (указывается для изделия с толщиной, не предусмотренной в стандартах на конкретный вид изделия, для стандартных толщин информация не указывается и знак «×» не ставится);
7 – тип изделия по ГОСТ 6402-70 (Л – легкое, Н – нормальное (не
указывается), Т – тяжелое и ОТ – особо тяжелое);
8 – условное обозначение группы материала;
9 – марка материала (указывается для групп 01, 02, 11, когда нет
однозначного выбора материала или иные материалы, не вошедшие в
группы);
10 – условное обозначение вида защитного покрытия (табл. Л.4),
(отсутствие покрытия не указывается);
11 – толщина покрытия (для многослойного покрытия указывается суммарная толщина всех компонентов);
12 – обозначение стандарта на конкретный вид изделия.
Шайбы изготавливают в соответствии с техническими требованиями по ГОСТ 18123-82 из следующих материалов:
а) из углеродистых сталей марок:
Группа 01: 08, 08кп, 10, 10кп по ГОСТ 1050-88;
Группа 02: Ст3 и Ст3кп по ГОСТ 380-2005;
Группа 03: 15;
Группа 04: 20;
по ГОСТ 1050-88
Группа 05: 35;
Группа 06: 45;
б) из легированных сталей по ГОСТ 4543-71:
Группа 11: 40Х, 30ХГСА;
в) из коррозионностойких сталей по ГОСТ 5632-72:
Группа 21: 12Х18Н10Т;
Группа 22: 20Х13.
270
ПРИЛОЖЕНИЕ М
(обязательное)
Образец оформления титульного листа
пояснительной записки курсового проекта
Минобрнауки России
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)»
УГНС _____________ __________________________________________
(код)
(наименование)
Направление подготовки бакалавра (Специальность) ______________
(код)
____________________________________________________________________________
(наименование)
Факультет
Механический
Кафедра
Механики
Учебная дисциплина
Прикладная механика
Курс _____
Группа ________
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТА С МЕШАЛКОЙ
___________________________
(обозначение документа)
Студент ______________________
____________________________
(подпись, дата)
(инициалы, фамилия)
Руководитель __________________ _____________________________
(должность)
(инициалы, фамилия)
Оценка за курсовой проект ________ ___________________________
(подпись руководителя, дата)
Санкт-Петербург
2013
271
272
273
Кафедра механики
Учебное пособие
Прикладная механика
Курсовое проектирование
Андрей Николаевич Луцко
Михаил Дмитриевич Телепнев
Владимир Михайлович Барановский
Валентин Захарович Борисов
Владислав Александрович Яковенко
Николай Александрович Марцулевич
______________________________________________________________
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
______________________________________________________________
190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
Автор
karpovaelena05
Документ
Категория
Техническая литература
Просмотров
7
Размер файла
18 763 Кб
Теги
apparatsmeshalkoi, metodicheskie
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа