Расчет перемешивающего устройства

    Расчет заключается в определении мощности, необходимой для перемешивания и проверке прочности самого перемешивающего устройства при конструктивных разработках геометрических размеров.

7.1. Определение основных размеров мешалки

    Определяем по формулам (табл.31.1, стр.708) для

листовых мешалок

   

    Принимаем к расчету d_м = 1000 мм (табл.31.6)

    В_м = 0,75× d_м = 0,75×1000 = 750 мм

    h_м = (0.1…0.3) d_м = 100…300 мм

 

Принимаем h_м = 250 мм (табл.31.8, стр.712)

Принимаем d_вала = 60 мм

7.2. Мощность, необходимая для перемешивания

    , где

    d_м = 1000– диаметр мешалки,

    n – частота вращения мешалки, об/сек

    =      Принимаем по таблице

    n = 0.53 об/сек ^–1

Находим критерий Рейнольдса

    , где

По графику (5, стр.707, табл. 31.4) определяем критерий мощности К _N. =4.7 Для листовых        

Мощность, необходимая на перемешивание

   

    При наличии размешивающего устройства внутри аппарата мощность на перемешивание увеличивается

   

   ,

т.к. высота жидкости в аппарате меньше диаметра аппарата,

где h_ж < Д,  значит К_н = 1

Р_м = 393,1 Вт,

К₁ = 1,1 – коэффициент, учитывающий наличие гильзы,

   

    Мощность на валу электродвигателя –  

    Вт, где

    h - коэффициент полезного действия привода

    h = 0,9 ¸ 0,95. Принимаем h = 0,92

 

ВЫБОР ПРИВОДА ПЕРЕМЕШИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

По таблице 32.1 [5, стр.725] предварительно выбираем вертикальный привод, тип 1.4. Далее по мощности на валу электродвигателя и угловой скорости вращения вала мешалки определяем типоразмер мотор-редуктора

Р_э=1,5 КВт, ώ = 3,3 Рад/сек

Принимаем 10 типоразмер как более мощный (табл. 32.2 [5, стр.726])

По таблице 32.7 [5, стр.728] принимаем привод вертикальный с концевой опорой вала (тип 1). Условное обозначение привода 1 (типоразмер мотор-редуктора 10) с мощностью Р = 1, (КВт) и ώ = 4,2 Рад/сек

Условное обозначение привода

«Привод 1-1.5-4,2 МН5855-66»

Основные размеры привода по таблице

Обоз. при­вода	Типо­размер	d (в мм)	H (в мм)	H 1 не менее (в мм)	l не менее (в мм)	L не более (в мм)	m (в кг)	P (в Н)
1	10	40	1000	565	40	2000	180	4900

Р – осевая нагрузка на вал.

 Обозначения остальных параметров таблицы указаны на эскизе привода.

 

        

 

В комплект входят:

1. Мотор-редуктор по МН 5534-64 или каталогу завода Тамбовхиммаш.

2. Стойка.

3. Муфта по МН 5866-66.

4. Уплотнение по МН 5866-66 – МН 5868-66.

5. Опора вала концевая по МН5864-66

МН 5855-66.

6. Вал перемешивающего устройства.

 

Конструкция и основные размеры опорной части привода в табл. 32.16 [5, стр.733]

d=40мм D_ф=330мм D_б=300мм

D=185мм d₁=14 мм h=20мм

Конструкция и основные размеры концевой опоры табл.32.19 [5, стр.735].

d=40мм d₁=30мм d₂=M8 H=206мм H₁=90мм L=260мм L=200 h=20мм

Условное обозначение опоры с диаметром d = 40 мм из углеродистой стали (исполнение 2) «Опора 40.1 МН 5864-66»

    Конструкция и основные размеры муфты продольно-разъемной для вертикальных валов перемешивающих устройств даны в табл.32.25 [5, стр.734].

Диаметр вала под муфту принимается меньше, чем диаметр мешалки на размер – d_муф = 35 мм.

Конструкция и основные размеры сальникового уплотнения для вертикальных валов перемешивающих устройств даны в табл.32.22 [5, стр.737]. Выбирается по диаметру вала мешалки d_{вала меш} = 40 мм.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА АППАРАТА

    , где

    «1,3» – коэффициент, учитывающий вес остальных частей корпуса,

    «3» – коэффициент, учитывающий вес днища, крышки и днища рубашки.

    «2» – коэффициент, учитывающий вес обечайки, аппарата и рубашки.

    , где

    m_днища – масса днища. Определяется по табл.16.1 [5, стр.441] определённое ранние m_днища = 486 кг.

    а) G_днища = mg _H× g = Н

    б) m_{обечайки} = r × v, где

    r – плотность металла обечайки (для стали)

 м³, где

    Н – высота обечайки (п.3.4.3.1)

    Н = l

    S – толщина обечайки

   

    в) G_{привода} = m × g = 180 9,81 = 1765,8 Н

     г) m_{жидкости} = ρV_ап = кг

    G_{жидкости} =m_ж*g= 7550×9,81= 74065,5(Н)

     

Вес всего апарата:

    G_ап = 1.3^, 3^, 4767,66 + 2^, 15438,7 + 1765,8+74065,5 = 125302,6 H

 

ВЫБОР ОПОР АППАРАТА

    Вес, который приходится на одну опору

    , где

    К _n – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между опорами. К _n = 1,5…2. Принимаем к расчету К _n = 2.

    Z – количество опор. Принимаем к расчету Z = 4.

   

Подбираем по табл.29.2 [5, стр.673] опору близкую по нагрузке к расчетной.

Принимаем к расчету опору с G_оп = 0.25 МН.

Принимаем опору типа 1c подкладным листом толщиной 10мм

Которая рассчитана на 0,025 МН

Условное обозначение опоры:

«Опора ОВ-1-Б-6300-10 ОН - 26-01-69-61»

 

Геометрические размеры опоры даны в таблице 29,2 (5 стр 673)

 

 

Литература:

- ГОСТ 14249-89, Сосуды и апараты. Нормы и методы расчета на прочность,- М: Издательство стандартов, 1989 – 79 с.

- Лащинский А. А, Толчинский А.Р.

Основы конструирования и расчета химической апаратуры 1970 – 750 с.

- Смирнов Г.Г, Толчинский А Р Кондратьева Т Ф Конструирование безопасных апаратов для химических и нефтехимических производств Справочник-Л:Машиностроение,1983 -303ст

(табл.1 – 5) – Методические укзания к выполнению курсового проекта по курсу ¢¢прикладная механика ¢¢ Рубежное 1995г