Константин Ефанов - Аппараты с перемешивающими устройствами

Аппараты с перемешивающими устройствами
Название: Аппараты с перемешивающими устройствами
Автор:
Жанры: Механика | Машиностроение | Процессы и аппараты химической технологии
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2019
О чем книга "Аппараты с перемешивающими устройствами"

В книге кратко представлены оригинальные результаты исследований по аппаратам с перешивающими устройствами: по-новому рассмотрены конструкции мешалок, впервые предложено решение по перемешиванию без закручивания потока, рассмотрены проблемы резонанса валов и проектирования.

Бесплатно читать онлайн Аппараты с перемешивающими устройствами


Содержание

1 Аппараты с перемешивающими устройствами. Нефтеаппаратура. Проектирование

2. Конструирование оболочек корпусов аппаратов

3. Компоновка приводов перемешивающих устройств от электродвигателя

4. Валы с мешалками. Расчет на резонанс

5. Гибкие валы. Быстроходные мешалки. Балансировка

6. Изготовление мешалок с монокристаллической структурой. Прочность. Межкристаллитная коррозия.

7. Топология и сравнительный анализ мешалок

8. Определение лучшей быстроходной мешалки

9. Перемешивание без закручивания потока

10. Проблема расчета гидродинамики перемешивания. Теоретическая физика

11. Применение решения соосных мешалок для аппаратов воздушного охлаждения


Посвящение

Монография посвящается Иисусу Христу, Богу-Творцу бионического дизайна, самого совершенного способа конструирования


Введение

Опубликованные работы по аппаратам с перемешивающими устройствами направлены на рассмотрение преимущественно какого-либо одного из аспектов расчета и конструирования. Например, имеются книги по описанию процессов перемешивания, в которых приведены гидравлические расчеты по критериальным методикам, отсутствует связь с расчетом других видов лопастных устройств.

По расчёту валов и конструированию корпусов аппаратов материал приводится в специальных книгах по расчету и конструированию оборудования, например, нефтепереработки или химии.

В настоящей работе материал изложен кратко в виде основных положений и идей. Представленная работа охватывает весь перечень аспектов проектирования и конструирования аппаратов с перемешивающими устройствами. И поэтому является ценным руководством для конструкторов и проектировщиков.

С уважением,

Ефанов К. В.

Москва

2019


1 Аппараты с перемешивающими устройствами. Нефтеаппаратура. Проектирование

Нефтегазовые аппараты состоят из корпуса и установленных в нем внутренних устройств. Так, аппараты с перемешивающими устройствами состоят из корпусов и установленных перемешивающих устройств с электродвигателем. Нефтяные колонны состоят из корпуса и внутренних устройств (например, тарелок). Нефтяной реактор (аппарат колонного типа) состоит из корпуса, решеток катализатора и других внутренних устройств, инертных шаров (фарфоровых) и слоя катализатора.


В практике проектирования нефтеаппаратуры под чертежом аппарата принят чертеж корпуса со схематично показанными внутренними устройствами (информация о их наличии). Это касается особенно колонн, для которых тонкими линиями показывают высотные отметки тарелок. Конструировать корпус колонны и внутренние устройства могут различные разработчики. Чертежи аппаратов в виде сборки корпуса и внутренних устройств не принято выпускать.


Нефтяные аппараты с перемешивающими устройствами имеют корпус по сложности аналогичный корпусам вертикальных аппаратов, аппаратов колонного типа. Эти корпуса проектируются по одинаковым подходам.


В практике проектирования нефтеаппаратуры перемешивающее устройство может считаться навесным (устанавливаемым) электрооборудованием и аппаратом считается только корпус аппарата. В практике проектирования химических и других аппаратов с перемешивающими устройствами, корпус аппарата показывается в сборе с перемешивающим устройством. На таких чертежах перемешивающее устройство является главной частью аппарата и не относится к навесному электрооборудованию.


Перемешивающее устройство состоит из механической конструкции и электродвигателя, и навесным электрооборудованием не является. В практике проектирования нефтеаппаратуры используется неверный подход. Например, центробежный насос показывается полностью в сборе, а не только один корпус. Электрооборудованием нужно считать только электродвигатель. Рабочим органом является мешалка. Механизм, передающий движение мешалке (валу с мешалками) от электродвигателя, является приводом.


Нефтеаппаратура имеет относительно сложный корпус и на чертежах корпусы вычерчиваются на достаточно высоком техническом уровне при наличии компетентных конструкторов. На чертежах химических аппаратов с перемешивающими устройствами можно видеть, что основное внимание уделено перемешивающему устройству, корпус вычерчивается на низком уровне.


Чертеж аппарата с перемешивающим устройством должен иметь вычерченный на высоком уровне корпус, как принято в нефтеаппаратуре, и вычерченное на высоком уровне перемешивающее устройство.



Расчет и проектирование.


Корпус аппарата с перемешивающим устройством рассчитывается и конструируется также, как и корпус нефтяного аппарата, на таком же техническом уровне. Используются программы автоматизации расчетов по нормативной методике. Для расчета штуцеров используются программы расчета методом конечных элементов (МКЭ). Программы МКЭ могут быть модулями программ автоматизации расчета по нормативной методике.


Нормативная методика основана на безмоментной теории тонких оболочек. Сосуды высокого давления рассчитываются на основании теории толстых оболочек, построенной на решении задачи Ламе. Безмоментная теория не решает краевой задачи, возникающей в местах врезок, поэтому используется решение МКЭ.


Для расчета штуцера, через который устанавливается перемешивающее устройство, используются нагрузки (усилия и моменты), возникающие при перемешивании. Для нахождения усилий и моментов выполняют расчет перемешивающего устройства. Момент возникает при потере устойчивости валом при вращении (гироскопический момент). Необходимость приварки ребер жесткости (косынок) для штуцера должна подтверждаться расчетом.


Лопасти мешалки рассчитываются на изгиб. Рассчитывается крепление ступицы мешалки на валу.


Вал рассчитывается на определение критических скоростей вращений (резонансных частот), на прочность и жесткость. Основным является расчет критических скоростей. Расчет выполняется методами из теории колебаний.


2. Конструирование оболочек корпусов аппаратов

Конструкции оболочек корпусов ядерных реакторов и нефтяных аппаратов можно характеризовать имеющими простую геометрическую конфигурацию (оболочки вращения) и сложные вопросы прочности, материаловедения (механики разрушения материала стенки) и сварки (конструирования сварных швов).


Вместе с тем, при проектировании оболочек должен применяться бионический дизайн, то есть материал распределяться в пространстве с учетом наилучшего силового взаимодействия элементов оболочек. Такое решение позволит проектировать аппараты с минимальной массой. Одним из примеров применения подходов бионического дизайна можно считать применение укрепляющих колец (поперечных рёбер) или решетчатых оболочек (решетчатая конструкция ребер образуется добавлением к поперечным ребрам продольных ребер).


При конструировании оболочек сосудов, основное внимание уделяется вопросам прочности и материаловедения.


С этой книгой читают
В краткой работе разработана теория коробчатых оболочек сосудов под давлением, позволяющая рассматривать коробчатые оболочки в рамках моментной теории тонких оболочек
Разработана методика ручного расчета плоских статически неопределимых рам решеток на нагрузку, действующую перпендикулярно плоскости рамы. Описан расчет конструктивных элементов решеток катализатора, используемых в нефтяных и газовых аппаратах, приведены указания по расчету несущих рам металлоконструкций блоков аппаратов.Для несущей балки решетки катализатора подробно рассмотрен вопрос оценки напряженного состояния.Для конструкторов металлоконстр
В монографии представлен новый физически обоснованный метод расчета коробчатых n-угольных оболочек корпусов сосудов и металлоконструкций, в основе которого находятся математическая топология и теория тонких оболочек. ТЕОРИЯ КОРОБЧАТЫХ ОБОЛОЧЕК С РАСЧЕТНЫМИ ФОРМУЛАМИ – СМ. РАБОТУ "ТЕОРИЯ КОРОБЧАТЫХ ОБОЛОЧЕК". Настоящая монография является обзорной.
Что же лучше ударная техника единоборств или бокса?Как совместить ноги занимающегося единоборствами и руки боксера? На эту тему написана настоящая краткая работа.
Предлагается новая парадигма современного этапа развития науки и техники, человечества в целом, возникшая на основе новой совокупности концепций, мехатронизация. Рассмотрены научно – технические концепции, определяющие конкретные исследования и разработки, объединенные данной парадигмой, актуализируется понятие мехатронизация, сформулированы задачи мехатронизации, предлагается новое мировоззрение – мехатроницизм, даны общие характеристики направл
Очередная книга знаменитого популяризатора наук с помощью образных примеров и увлекательных задач заново знакомит юных читателей с уже встречавшейся им в школе механикой – одним из разделов физики, – а взрослым помогает освежить ее в памяти и, возможно, увидеть с другой стороны. Не как сухие тексты учебников, а как глубинные законы, которым подчиняется все на нашей планете и постигать которые по-настоящему интересно. С помощью науки объясняются с
Всеобъемлющее руководство по заботе о вашем двухколесном друге, предназначенное для мотоциклистов начального уровня. В книге вы найдете инструкции по регулярному техническому обслуживанию, советы по подготовке к сезону и рекомендации по правильному хранению мотоцикла в межсезонье.Читатели узнают, как поддерживать в отличном состоянии такие важные компоненты мотоцикла, как цепь и трансмиссия, тормоза и шины, что обеспечит безопасность и долгий сро
Здесь собран материал, который прошел проверку на многих группах судовых механиков, поэтому подвергся коррекции профессионалов.Задания составлены так, чтобы вы максимально изучили слова, прежде чем работать с текстами. Все поделено на короткие фрагменты для удобства работы.Информацию, представленную здесь, можно применять при прохождении собеседований, чтении мануалов, писем, документации, а также для профессионального общения в смешанном экипаже
Приглашаю Вас разделить со мной ощущения, эмоции одного из периодов моей жизни и не только моей. Сколько бы времени ни прошло, для меня эти стихи остаются актуальными до сих пор. У каждого человека своя история, в этой книге Вы встретите не только радость, но и грусть, печаль, разочарование, слова-лекарства, секреты и девушку, которая пытается перестать понять этот мир, но начать им наслаждаться.
В данный сборник вошли стихи, которыми захотелось с вами поделиться. Они наиболее точно отражают восприятие бытия. Это – попытка рассуждения о природе, людях и о жизни в целом. Немного лирики, немного философии и оптимизма… Стихи были написаны в период с 1980 г. по 2012 г.
Проводится анализ защиты при полетах на Луну и Марс, с учетом работ ИКИ, ВНИИЭМ, даются свои расчеты по дозам в слоях Ван Аллена, за участком магнитосферы Земли, у поверхности планет. Даны расчеты защиты с учетом солнечных вспышек классов Х, М и С, новые решения по защите. Безопасный полет на Луну возможен при толщине корпуса 10 г/см2, а на Марс при толщине 50 г/см2 или 25 г/см2 для слоистых материалов. Выход в скафандре возможен за время не боле
«Откуда есть пошла Русская земля…» Этот вопрос всегда волновал не только русских людей, но и наших заклятых «друзей» поляков, претендовавших в Смутное время на московский престол. По одной из гипотез, во время «сидения» в Кремле в руки гетманов попала часть летописи Начального свода – основа «Повести временных лет», которую оккупанты попытались использовать не только в политических целях, но и как средство обогащения. Фамилии персонажей, за исклю