Расчеты и выбор механических перемешивающих устройств вертикальных емкостных аппаратов. Карпушкин С.В - 50 стр.

UptoLike

зонтальных траверс
n
т
при ламинарном перемешивании рамной мешалкой; числа горизонтальных тра-
верс
n
т
, числа лопастей
n
л
, диаметра вала
d
и расстояния между траверсами
l
т
при ламинарном переме-
шивании ленточной мешалкой; диаметра вала
d
, шага винтовой линии лопасти
t
л
и высоты мешалки
Н
м
при ламинарном перемешивании шнековой мешалкой, запоминается как одна из возможных конст-
рукций перемешивающего устройства.
14. Для этой конструкции по формуле (1.1) рассчитываются затраты мощности на перемешивание
N
и стоимость мешалки
s
м
как функция её массы (см. прил. В) и материала, из которого она изготовлена.
Массу мешалки, характеристики которой отсутствуют в прил. В, можно достаточно точно оценить по её
геометрическим размерам, а если мешалка изготавливается не из стали, используется поправочный ко-
эффициент (например, для титанового сплава ВТ01 этот коэффициент равен 0,57).
15. Ключевой переменной
K
д
присваивается нуль. Осуществляется ввод типа (консольный, одно-
пролётный) и материала вала перемешивающего устройства, длин его составных частей, координат
центров масс мешалок и опасных сечений вала по жёсткости и прочности, типа уплотнения вала.
При турбулентном перемешивании и использовании для ламинарного перемешивания якорной или
рамной мешалки выбирается минимальный стандартный диаметр вала перемешивающего устройства
d
,
удовлетворяющий условию (2.12). Для ленточной и шнековой мешалки проверяется выполнение этого ус-
ловия для значения
d
, являющегося параметром рассматриваемой конструкции перемешивающего устрой-
ства.
Для выбранного значения
d
проверяется выполнение условий виброустойчивости (2.13), жёсткости
(2.14) и прочности вала (2.15). Если все они выполняются, переменной
K
д
присваивается единица и оп-
ределяется стоимость вала
s
в
как функция его длины, диаметра и материала.
16. Если проверка герметизирующей способности уплотнения вала необходима, ключевой пере-
менной
K
у
присваивается нуль, в противном случае единица. При
K
у
= 0 осуществляется ввод требуе-
мого класса негерметичности уплотнения и продолжительности периода работы
T
, в течение которого
удельная утечка рабочей среды не должна превышать максимально допустимой для этого класса (для
манжетных и сальниковых уплотнений) значений рабочего давления в аппарате
р
с
, динамической вяз-
кости рабочей среды в зоне уплотнения µ
у
и геометрических размеров уплотнения:
для манжетывнутреннего диаметра корпуса
d
2
;
для сальникавысоты колец набивки
b
и их внутреннего диаметра
d
2
;
для торцового уплотнения внутреннего
D
1
и внешнего
D
2
диаметров пояска трения опорного и
уплотнительного колец.
Для сальникового уплотнения дополнительно вводится материал колец набивки, по которому опре-
деляется коэффициент
f
её трения о поверхность вала, а для торцового уплотнения класс чистоты об-
работки рабочих поверхностей опорного и уплотнительного колец, по которому определяется усред-
нённый размер зазора в уплотнении
h
.
По одному из соотношений (1.38) (1.40) определяется величина удельной утечки рабочей среды в
зоне уплотнения
U
и проверяется выполнение условия (2.16). При выполнении этого условия ключевой
переменной
K
у
присваивается единица.
17. Если в аппарате осуществляется теплообмен, ключевой переменной
K
т
присваивается нуль, если
теплообмен отсутствует, то единица. При
K
т
= 0 вводятся тип теплообменного устройства и его геомет-
рические размеры, дополнительные характеристики аппарата (материал, толщина стенки корпуса) и пе-
ремешиваемой среды (теплоёмкость, теплопроводность и т.д.), тепловой поток Ф, необходимый для
реализации технологического процесса, вид используемого теплоносителя (хладагента), его начальная
температура, расход или конечная температура, теплофизические характеристики.
По соотношениям (1.45) (1.50) определяется коэффициент теплоотдачи от перемешиваемой среды
α, по соотношениям (1.51) (1.61) коэффициент теплоотдачи от теплоносителя (хладагента) α
т
и сред-
няя разность температур
t
ср
. В случае, когда нагревание перемешиваемой среды осуществляется кон-
денсирующимся паром через встроенный змеевик или рубашку из полутруб (для расчёта значения α
т
используется формула (1.60)), необходимо проверить выполнение условия (1.62).
По формуле (1.44) рассчитывается значение теплового потока Ф
р
, который может быть обеспечен
конкретным теплообменным устройством в заданных условиях и проверяется выполнение ограничения
(2.17). Если оно выполняется, переменной
K
т
присваивается единица.