Главная страница
Навигация по странице:

  • ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №8

  • Расчёт ферментатора и зубчатого редуктора. Расчёт ферментатора и зубчатого редуктора


    Скачать 1.31 Mb.
    НазваниеРасчёт ферментатора и зубчатого редуктора
    Дата01.04.2019
    Размер1.31 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРасчёт ферментатора и зубчатого редуктора.docx
    ТипКурсовая
    #72180
    страница2 из 2
    1   2





      1. Определение КПД привода и кинематический расчёт


    Учет механических потерь в проектируемом приводе наиболее просто осуществить путем использования такого понятия, как "коэффициент полезного действия".[1]

    По таблице 1.1 коэффициент полезного действия пары цилиндрических зубчатых колес ƞ1=0,97; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения ƞ2= 0,97; коэффициент полезного действия клиноременной передачи ƞ3= 0,97.



    Общий КПД привода рассчитывается по формуле:

    ῃ= ῃ1*22 *ῃ3 (1)

    где ῃ1 – КПД ременного привода, ῃ2 – КПД подшибника, ῃ3 – КПД зубчатой передачи.

    По таблице 1.1 : ῃ1 = 0.97 , ῃ2 = 0.97 , ῃ3 = 0.97

    Откуда следует, что ῃ = 0.97 * 0.972 * 0.97 = 0.885

    Ниже на рисунке 2 и 3 представлена КПД при последовательном и параллельном соединении механизмовИнв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    6
    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    5
    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата



    Рисунок 2 – КПД при последовательном соединении механизмов




    Мощность кВт = 5.5:

    Из приложения учебника (стр.390) берём следующие данные:

    Типоразмер 132S2

    S% = 3.3

    Тпн = 2.0

    Определяем номинальную частоту вращения:

    Частота (n) = 1000 об/мин

    Передаточное число привода : n = nc * (1- S)

    n = 1000*(1-0.033) = 967 (3)

    nобщ = = = 6.91 (4)

    Для дальнейшего проектирования необходимо произвести распределение передаточного отношения между ремённой передачей и редуктором. Назначаем передаточное отношение ременной передачи равным.

    Частные передаточные числа :

    Частные передаточные числа :

    • Редуктора ip = 3

    • Ременные передаточные in.p. = = 2,3


    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    5
    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Скорости вращения для шкива :

    ω = ωдв = = = 101,2 рад/сек (5)

    Определяем скорость вращения шкива:

    Н1=n=967 об/мин (6)

    Н2 = = = 420,43об/мин (7)

    = = (8)

    ω1=рад/сек

    ω2 = = = 44 рад/сек (9)

    H3 = = об/мин (10)
    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Расчёт зубчатых колёс

    На валу ведущего шкива ременной передачи :

    М1 = = = 54,35 Нм (11)

    На ведущем валу редуктора :

    M2 = M1*ip.n = 54.35*2.3=125.005 Нм (12)

    На ведомом контактном напряжении

    М3 = М2*ip = 125,005*3=375 Нм (13)

    Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками; для шестерни сталь 46, термическая обработка – улучшение, твердость HB 230, для колеса сталь – 45, термическая обработка – улучшение, но твердость на 30 едениц ниже – HB 200.

    Определяем допустимое контактное напряжение

    [σ]н = (14)

    где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

    - коэффициент долговечности;

    – коэффициент безопасности при длительной работе.

    Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее HB 350 и термической обработкой :

    σнlimb = 2Нb + 70 = 2*200+70 = 470 (15)

    Кнl (коэффецентн долговечности) = 1

    [σ]н = = 408 Н/моль

    Межосевое расстояние

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    аω = (3+1) * * (16)

    где Кнβ = 1,0 и Ѱва = 0,2

    aω = 4 * * = 180 мм

    Определение межосевого расстояния : по ГОСТу аω = 200 мм

    Найдём нормальный модуль зацепления:

    mн = (0,01 ÷ 0,02) * aω = 2 ÷ 4 мм (17)

    Выбираем модуль согласно ГОСТу 9563 – 60 модуль по первый разряд : mн=3мм.

    Определение суммарного числа зубьев :

    z1 = = (18)

    z2= z - z1 = 133 – 33 = 100 (19)

    Передаточное число : 100/33 = 3

    Основные размеры шестерин и колеса :

    Делительный диаметр : d1=mu+z1=3*33=99мм

    d2=mu+z2=3*100=300мм (20)

    Проверка межосевого расстояния : am===200

    Диаметр вершины зубьев : da1=d1+2mn=99+2*3=105мм

    da2=d2+2mn=300+6=306мм (21)

    Ширина колеса : b1=b2+5мм=45мм

    Определение коэффициента ширины шестерни по диаметру:

    Ѱbd=== 0.45мм (22)

    Окружность колёс и степень точности передачи:

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    V===2.147м/с (23)

    Принимаем восьмую степень точности :

    Коэффициент нагрузки: Кннβнαнv , (24)

    где Кнβ – коэффициент неравномерности = 1

    Кнα = 1,09

    Кнv = 1,05

    Кн=1+1,09+1,05=1,15

    Проверка контактного напряжения :

    σн=≤[σ]н (25)

    σн=276

    Силы, действующие в зацеплении :

    • Окружная F0===530

    • Радиальная Fγ=0

    Проверяем зубья на выносливость по напряжению изгиба :

    σF1=F (26)

    В данном уравнении :

    • KFd=1.03

    • KFv=1.25

    • KF=KFd*KFv = 1.03*1.25=1.29

    1. При z1=33 YF1=3.75 – у шестерни

    2. При z2=100 YF2=3.60 – у колеса

    Определяем допустимое напряжение:

    [σ]F= (27)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Где σFlimb = 1,8 НВ

    • Для шестерни и колеса σFlimb =1,8*200=360

    [n]F=[n]!F

    [n]!!F=1.75*1=1.75

    [σ]F==206 н/мм

    Находим соотношение для шестерин:

    =

    Находим соотношение для колеса:

    = (28)

    K===0.92 (29)

    При следующих значениях :

    n=8

    ��2=1.5

    Уравнения будут следующие :

    σF1= σF2=

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Предварительный расчёт вала редуктора

    dB1= (30)

    dB1=38 – диаметр вала двигателя

    Так как рассчитываемый диаметр вала редуктора 24,01 и он меньше диаметра вала двигателя, то выбираем больший:

    dB2= (31)

    Так как для вращения вала будет использоваться подшибник вала 107, то соответственно dB2=35

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Конструктивные размеры шестерни и колеса

    d1=99мм – шестерня d2=300мм - колесо

    da1=105мм da2=306мм

    b1=45мм b2=400мм

    Диаметр ступицы :

    dст=1.6 dk2=1.6*35=56мм=60мм (32)

    Длина ступицы:

    lст=1,5*35=52,5=55мм (33)

    Толщина обода:

    δ0=3*3=9мм=10мм (34)

    Толщина диска:

    С=0,3 b2=0.3*40=12мм=15мм (35)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Расчёт корпуса редуктора

    Толщина стенок корпуса и крышки:

    δ=0,025*а+1=0,025*180=1=5,5мм=5мм (36)

    δ1=0,02*а+1=0,02*180+1=4,6мм=5мм (37)

    Толщина фланцев поясов корпуса и крышки верхнего пояса корпуса :

    b=1.5*δ=1.5*5=7.5=10мм (38)

    b1=1.5*δ1=1.5*5=10мм (39)

    Толщина фланцев поясов корпуса и крышки нижнего пояса корпуса :

    p=2.35*δ=2.35*5=11.75=15мм (40)

    Диаметр болтов:

    • Фундаментный

    d1=0.035*a+12 (41)

    d1=0.035*180+12=18.3мм=20мм

    • Крепящий крышку к корпусу у подшибника

    d2=0.7*d1=0.7*20=14=15мм (42)

    d3=0.5*d1=0.5*20=10мм (43)

    Расчёт плоскоременной передачи :

    n1=nc*(1-S)=967об/мин (44)

    Вращающий момент на ведущем вале:

    Т1== (45)

    Диаметр ведущего шкива:

    d1= (46)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Диаметр ведомого шкива:

    d2=d1*i*(1-��_=230*2.3*(1-0.05)=502.55=500мм (47)

    Передаточное отношение:

    i= (48)

    Отклонение :

    = (49)

    Межосевое расстояние:

    a=2*(d1+d2)=2*(230+500)=1460мм (50)

    Угол обхвата малого шкива :

    α1=180-60* (51)

    α1=169

    Длина ремня :

    L=2*a+0.5*π*(d1+d2)+ (52)

    L=2*1460+0.5*3.14*(230+500)+

    L = 4066.15мм

    Скорость ремня:

    v= (53)

    v=

    Окружная сила :

    Ft= (54)

    Ft==472.51Н

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Ft=475Н

    Выведем ремень из таблицы 7.1:

    P0= (55)

    P0= ТА-150 , ТК-150

    Коэффициент угла обхвата:

    Сα=1-0,003*(180-α1)=1-0,003*(180-169)=0,97 (56)

    Коэффициент скорости ремня :

    Сv=1,04-0,0004*u2=1.04-0.0004*11.62=0.99 (57)

    По таблице 7.4 с умеренным колебанием Cp=0,9, так как колебания умеренные, пусковое нагревание 150%.

    Допускаем рабочую нагрузку на 1 мм ширины прокладки :

    p=p0*C2*Cv*Cp*C0 (58)

    p=10*0.97*0.99*0.9*1=8.69

    Ширина ремня :

    b≥ (59)

    b≥

    Предварительное натяжение ремня:

    F00*b*δ (60) F0=1.8*20*4.5=162Н

    σ0-напряжение от предварительного натяжения ремня

    b- ширина ремня

    δ-толщина ремня

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Натяжение ветвей, Н :

    • Ведущего F1=F0+0.5*Ft (61)

    F1=162+0.5*475=399.5

    • Ведомого F2=F0-0.5*Ft (62)

    F2==162-0.5*475=-75.5

    Напряжение от силы F1 , Мпа:

    σ1= (63)

    σ2=

    Напряжение изгиба Мпа:

    σ1111*=50* (64)

    Напряжение от центробежной силы, Мпа :

    σv=ρ*v2*10-6 (65)

    σv=1100*(11.63)2*10-6=0.15

    Максимальное напряжение, Мпа :

    σmax1nr (66)

    σmax=4,4+0,98+0,15=5,53

    Проверка долговечности ремня :

    • Число пробегов

    λ= (67)

    λ=

    Ci=1.5*-0.5 (68)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Ci=1.5*

    Cн=1 при постоянной нагрузке

    • Долговечность, ч

    Н0= (69) Н0=

    Нагрузка на валы передач :

    Fb=3*F0* (70) Fb=3*162*

    В ходе расчета параметров был выполнен эскиз (Приложение1)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лит

    Лист

    Листов
    Hewlett-Packard

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата
    Разраб.


    Пров.


    Т. контр.


    Н. контр.


    Утв.

    ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ №8

    Раздел: Основы расчета ферментационного оборудования.

    Цель: Научится проводить расчеты оборудования для проведения процессов ферментации в биотехнологических производствах, обосновывать подбор их геометрических параметров и проводить их подбор на основе установленных стандартов.

    Задание 8. Рассчитать основные конструктивные и энергетические показатели ферментатора общим объемом V м3 (Рисунок 8). Ферментатор предназначен для выращивания культуры плесневых грибов на искусственных средах со следующими параметрами. Плотность среды ρср кг/м3, динамическая вязкость среды µср (н с)/м2,теплоемкость среды сср Дж/(кг К), коэффициент теплопроводности λср Вт/(м К), коэффициент заполнения аппарата К, рабочее избыточное давление при стерилизации аппарата Pпара, атм.



    V,

    м3

    ρср, кг/м3

    µср,

    (н с)/м2

    сср,

    Дж/(кг К)

    λср,

    Вт/(м К)

    К

    Pизб..пара,

    атм

    1

    0.1

    1010

    0.0011

    4186

    0.6

    0.5

    0.5

    2

    0.2

    1020

    0.0012

    4196

    0.65

    0.525

    1

    3

    0.3

    1030

    0.0013

    4216

    0.7

    0.55

    1.5

    4

    0.4

    1040

    0.0014

    4226

    0.75

    0.575

    2

    5

    0.5

    1050

    0.0015

    4236

    0.8

    0.6

    2.5

    6

    0.6

    1060

    0.0016

    4246

    0.85

    0.625

    3

    7

    0.7

    1070

    0.0017

    4256

    0.9

    0.65

    3.5

    8

    1

    1010

    0.0011

    4186

    0.6

    0.5

    4

    9

    2

    1020

    0.0012

    4196

    0.65

    0.525

    0.5

    10

    3

    1030

    0.0013

    4216

    0.7

    0.55

    1

    2.1 РАСЧЕТ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗАДАНИЯ №8

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    21
    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Все физико-химические процессы, осуществляемые в химических аппаратах, прежде всего требуют наличия ёмкости, ограниченной корпусом. Эти корпуса по условиям протекающих в них процессов должны быть достаточно прочными и в подавляющем случаев герметичными.

    Главным составным элементом корпуса является обечака – наиболее материалоёмкий и ответственный узел (деталь) любого химического аппарата. Форма корпуса, а следовательно, и обечайка определяется химико-технологическими требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату, а также конструктивными соображениями может быть цилиндрическая, коробчатая, коническая, сферическая и т.д.[3]

    1) Определение толщины стенки обечайки:

    S= (1)

    Где - максимальное давление в аппарате Mн/м2,

    -допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки в Мн/м2, -внутренний диаметр аппарата

    2) Определение допускаемого напряжения для материала обечайки:

    =118



    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    22
    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    =0,9

    3) Максимальное давление в аппарате:

    Ризб=2,5 атм.

    Рабсизб+1(3)

    Рабс=2,5+1=3,5 атм.

    Р=Рабс*0,1(4)
    Р=3,5*0,1=0,35 атм.

    4)Высота аппарата:

    hапп=(5)

    5)Масса аппарата:

    Мапп=()*h*ρстали (6)

    Где s-толщина стенки обечайки;

    ρстали=4600 кг/м3.

    Подбор оптимальных значений диаметра и высоты в аппарате для расчета толщины стенки обечайки:






    dвн

    S

    hапп

    Мапп

    1

    0,2

    0,00033

    26,5393

    25,34176588
    0,25

    0,000411959

    16,985138

    25,3084277
    0,3

    0,00049435

    11,79523473

    25,3084277
    0,35

    0,000576742

    8,665886737

    25,3084277
    0,4

    0,000659134

    6,634819533

    25,3084277

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата


    0,45

    0,000741525

    5,242326545

    25,3084277
    0,5

    0,000823917

    4,246284501

    25,3084277
    0,55

    0,000906309

    3,509326034

    25,3084277
    0,6

    0,000988701

    2,948808681

    25,3084277
    0,65

    0,001071092

    2,512594379

    25,3084277
    0,7

    0,001153484

    2,166471684

    25,3084277
    0,75

    0,001235876

    1,887237556

    25,3084277
    0,8

    0,001318267

    1,658704883

    25,3084277
    0,85

    0,001400659

    1,469302596

    25,3084277
    0,9

    0,001483051

    1,310581636

    25,3084277
    0,95

    0,001565443

    1,176256094

    25,3084277
    1

    0,001647834

    1,061571125

    25,3084277
    1,1

    0,001812618

    0,877331508

    25,3084277
    1,2

    0,001977401

    0,73720217

    25,3084277
    1,3

    0,002142185

    0,628148595

    25,3084277
    1,4

    0,002306968

    0,541617921

    25,3084277
    1,5

    0,002471751

    0,471809389

    25,3084277
    1,6

    0,002636535

    0,414676221

    25,3084277
    1,7

    0,002801318

    0,367325649

    25,3084277
    1,8

    0,002966102

    0,327645409

    25,3084277
    1,9

    0,003130885

    0,294064024

    25,3084277
    2

    0,003295669

    0,265392781

    25,3084277
    2,2

    0,003625235

    0,219332877

    25,3084277
    2,4

    0,003954802

    0,184300543

    25,3084277
    2,6

    0,004284369

    0,157037149

    25,3084277
    2,8

    0,004613936

    0,13540448

    25,3084277
    3

    0,004943503

    0,117952347

    25,3084277
    3,2

    0,00527307

    0,103669055

    25,3084277
    3,4

    0,005602637

    0,091831412

    25,3084277
    3,6

    0,005932203

    0,081911352

    25,3084277
    3,8

    0,00626177

    0,073516006

    25,3084277
    4

    0,006591337

    0,066348195

    25,3084277
    4,5

    0,007415254

    0,052423265

    25,3084277
    5

    0,008239171

    0,042462845

    25,3084277
    6

    0,009887006

    0,029488087

    25,3084277
    6,4

    0,010546139

    0,025917264

    25,3084277
    7

    0,01153484

    0,021664717

    25,3084277
    8

    0,013182674

    0,016587049

    25,3084277
    9

    0,014830508

    0,013105816

    25,3084277
    10

    0,016478343

    0,010615711

    25,3084277
    11

    0,018126177

    0,008773315

    25,3084277
    12

    0,019774011

    0,007372022

    25,3084277

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата


    14

    0,02306968

    0,005416179

    25,3084277
    16

    0,026365348

    0,004146762

    25,3084277
    18

    0,029661017

    0,003276454

    25,3084277
    20

    0,032956685

    0,002653928

    25,3084277


    6) Выбираем из расчетных данных соотношение диаметра к высоте, как 1:2 (0,8:1,66)

    Исходя из технологических соображений толщину стенок аппарата принимаем равной 3 мм.

    Подбираем по ГОСТ 6533-78:

    d=800мм

    S=4 мм

    n1=25

    nv=200

    7) Определение номинальной расчетной толщины стенки S обичайки, работающей под внутренним давлением:

    S= (7)

    Где - расчетное давление в аппарате Mн/м2, -допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки в Мн/м2

    S ==0,0014м=1,4мм

    -Расчетное давление в аппарате

    P=pc+gρжН (8)

    Где pc-рабочее избыточное давление среды в Mн/м2

    g-ускорение силы тяжести в м/сек2;

    ρж-плотность жидкости в кг/м2;

    Н-высота столба жидкости в м.

    P =0,35+9,81*1050*10-7=0,37 Mн/м2

    Рассчитанная толщина стенки равна 1,4 мм – это меньшее значение, чем S=4мм, поэтому принимаем S=4мм.

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Расчетная толщина меньше, чем толщина по ГОСТу, значит, подбор днища произведен верно.

    Принимаем массу крышки равной 24,0 кг.

    8) Расчет параметров рубашки аппарата

    Рубашки в химических аппаратах предназначаются для наружного нагревания или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате главным образом жидких продуктов.

    Рубашки могут устанавливаться на цилиндрических вертикальных и горизонтальных аппаратах. Наибольшее применение они имеют на вертикальных цилиндрических аппаратах.

    По конструкции рубашки бывают неразъемные и отъемные. Первые применяются преимущественно в сварной и паяной аппаратуре(привариваются или припаиваются к корпусу аппарата), вторые – в сварной, литой и кованой аппаратуре( присоединяются к корпусу аппарата при помощи фланцев).[3]

    Толщина стенки рубашки:

    S’=0,15**DB+t*(9)

    Где DB-внутренний диаметр цилиндрической обечайки аппарата в м;

    Р-расчетное давление внутри аппарата в Mн/м2;

    -расчетное давление в рубашке Mн/м2;

    t-наименьшее расстояние между центрами соседних вмятин в м;

    -допускаемое напряжение на растяжение материала корпуса аппарата в Mн/м2;

    -допускаемое напряжение на растяжение для материала рубашки в Mн/м2;

    -коэффициент прочности продольного сварного шва на цилиндрической обечайке или радиального шва на днище корпуса аппарата;

    -коэффициент прочности таврового сварного шва соединения вмятины с корпусом аппарата, принимается =0,8.

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Dн=800+5+5=810 мм

    Dв=800 мм

    Dp=900 мм

    γшшр=0,8

    σддр=118

    pp=0,25

    t=0,1

    S’=0,15**800+0,1*=0,4

    9) Расчет верхнего фланцевого пояса




    Выбран фланец типа 1

    Диаметр фланца: Dф=945 мм

    Диаметр отверстия: Dб=910

    Внутренний диаметр: Dв=800 мм

    Высота: h=52 мм

    Диаметр болта: dб=20 мм

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Количество болтов: z=36

    py=1
    10) Подбор перемешивающего устройства.

    Перемешивание жидких сред с целью интенсификации многих физико-химических процессов при изготовлении различных смесей ( растворов, суспензий, эмульсий и т.п.) имеет весьма широкое применение в химической и в ряде других смежных с ней промышленности.

    Перемешивание в жидкой среде осуществляется разными способами, основными из которых являются механический, пневматический( сжатым газом, чаще всего воздухом) и вибрационный. Наибольшее распространение имеют первые два способа, в которых перемешивание осуществляется с помощью специальных перемешивающих устройств , устанавливаемых в разного рода химических аппаратах( реакторах, смесителях, отстойниках и т.д.)



    Выбран тип турбинной мешалки:

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    1)dм=Dв/(3÷4)(10)

    dм =266,7÷200 мм

    2)b=0,2*dм (11)

    b1=266,7*0,2=53,34 мм

    b2=200*0,2=40 мм

    3)hм=(0,5÷1,0)dм (12)

    Hм1=266,7*0,5=133,35

    Hм2=200*0,5=100

    Hм3=266,7*1,0=266,7

    Hм4=200*1,0=200

    4)D=0,75dм (13)

    D1=200,025

    D2=150

    5)l=0,25*dм (14)

    l1=0,25*266,7=66,67

    l2=0,25*200=50

    11) Расчет мощности мешалки

    NмNc*n3* (15)

    Где dм-диаметр мешалки в м;

    ρc-плотность перемешиваемой среды в кг/м3;

    n-частота вращения мешалки в об/сек; n=1,7 об/сек;

    КN-критерий мощности.

    12) Центробежный критерий Рейнольдса Reц для перемешивающего устройства:

    Reц= (16)

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Где - динамический коэффициент вязкости смеси в н*сек/м2

    1. Reц==47600 KN=1

    2. Reц =84200 KN=0,8

    13) По вычисленным значениям критерия Рейнольдса определяем критерий мощности:


    Nм1=1*1050*1,73*0,26675=6,1

    Nм2=1*1050*1,73*0,25=1,6

    Nм3=1*1050*1,73*0,26675=4,9

    Nм4=1*1050*1,73*0,25=1,3

    Выбраны параметры для мешалки:

    Dм=40мм;hм=200;D**=150;l=50;Nм=1,3.
    13) Выбор типоразмера мотора редуктора:
    Для приведения механических перемешивающих устройств в химических аппаратах служат приводы, где в качестве движущей силы используется главным образом электроэнергия.[3]

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Выбран 10 тип мотора редуктора по таблице

    Параметры мотора редуктора:

    Dм=40мм

    H=1000мм

    М=180 кг

    14) Расчет общей массы аппарата:

    mобщ=mобичайки+2*mкрышки+mпривода+mсреды (17)

    mобщ=25,3+2*24,0+180+0,5*0,6*1050=568,3 кг

    15) Расчет опор вертикального цилиндрического аппарата:

    -Сила опоры:

    F==0,0014 МН (18)

    16) Подбор параметров опор:

    Установка химических аппаратов на фундаменты или на специальные несущие конструкции осуществляется большей частью с помощью опор.[3]

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    Подобраны параметры опор аппарата:

    L=90; L1=100; L2=80; B=85; B1=75; B2=120; Hопоры=210.

    17) Подбор параметров фланцевых соединений:

    Из всех разъемных неподвижных прочно-плотных соединений, применяемых в химическом аппаратостроении, наибольшее распространение имеют фланцевые соединения. С помощью фланцев присоединяются к аппаратам всевозможные крышки, трубы, соединяются между собой составные корпуса и отдельные части аппаратов, трубопроводы и т.д.[3]
    Выбран 1 тип фланца с параметрами:

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата


    18)расчет высоты аппарата:

    hапп=hобечайки+hкрышки+hднища (19)

    hапп=1660+2*225=2110 мм

    В ходе расчета параметров ферментера был выполнен эскиз. (Приложение 2)

    ЩАКЛЮЧЕНИЕ

    Таким образом, я научилась проводить механические расчеты редукторов и воспроизводить их на чертеже в виде эскиза и в компасе. Так же я научилась проводить расчеты оборудования для проведения процессов ферментации (ферментёра) в биотехнологических производствах, обосновывать подбор их геометрических параметров и проводить их подбор на основе установленных стандартов, при этом воспроизводить на чертеже и в компасе

    Инв. № подп

    Подп. и дата

    Взам. инв. №

    Инв. № дубл.

    Подп. и дата
    Лист

    Лит

    докум.

    Изм.

    Подп.

    Дата

    СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ



    1. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А.Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е издание перераб. и доп. – М: Машиностроение, 1988. – 416 с.

    2. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – Л: Машиностроение, 1970. – 752 с.

    3. Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Часть 1. Теоретически основы процессов химической технологии / Ю.И. Дытнерский. М.: Химия, 2002. 400 с.
    1   2


    написать администратору сайта