Розрахункова робота з курсу Устаткування хімічної промисловості ВМС - 5 задач

Задача №1

Тонкостенный емкостной реактор по всей высоте корпуса снабжен паровой рубашкой. Внутренний диаметр реактора D=2500 мм, высота корпуса L=3500 мм, рабочее давление в реакторе Р_a=0,6 Мпа, давление пара в рубашке Р_р=0,3 МПа. Определить толщину стенки обечайки корпуса реактора. Принять: допускаемые напряжения в стенке обечайки σ_доп=131*10⁶ Н/м², модуль упругости материала Е=1,9*10¹¹ Н/м², коэффициент прочности сварных швов 0,8, скорость коррозии V_к=0,13 мм/год, срок службы реактора 15 лет.

Задача №2

Для перемешивания жидкой среды плотностью ρ=1300 кг/м³ в емкостном реакторе диаметром D=3000 мм установлена однолопастная мешалка, вращающаяся с частотой n=20 об/мин. Ширина лопасти мешалки h=60 мм. Зазор между стенкой реактора и концом лопасти 20 мм. Механический КПД привода 0,75. Определить мощность, затрачиваемую электродвигателем на приведение мешалки в действие. При расчете коэффициент формы лопасти выбирается из таблицы.

где R – радиус лопасти; φ – коэффициент формы лопасти.

Задача №3

На гидравлическом прессе через матрицу с цилиндрическим каналом диаметром d=12 мм и высотой l=20 мм выпресовывается шнур из полимерного материала. Плотность, показатель текучести и коэффициент консистенции материала в пластичном состоянии, соответственно, равны ρ=800 кг/м³, m=0,42 и κ=1,7*10⁴. Диаметр изложницы D=250 мм, масса загружаемого в изложницу материала М=20 кг. Время прессования 5 сек. Определить усилие, которое должен развивать пресс.

Задача №4

В реакторе производится нагрев жидкой среды с помощью змеевикового теплообменного устройства, при этом подводиться Q=66,1 кВт теплоты. Средняя разность температур между теплоносителем и нагреваемой средой Δt_ср=82,2⁰С, коэффициент теплопередачи от теплоносителя к среде К=250 Вт/м²*гр. Определить длину трубы, необходимой для изготовления змеевика, если она имеет диаметр d=51 мм.

Задача №5

Пластическая масса готовиться в двухлопастном мешателе с Z-образными лопастями. Полный объем мешателя V=1,2 м³. Полный оборот мешателя состоит из: времени загрузки τ_заг=10 мин, времени обработки массы τ_об=40 мин, времени выгрузки τ_выг=15 мин. Коэффициент заполнения мешателя 0,85. Плотность массы 230 кг/м³. Определить часовую производительность мешателя.