Электротехника \ Системы управления электроприводов

Расчёт мощности электроприводов основных производственных машин и механизмов, страница 11

Для якорных мешалок при Re = от 100 до 300 000 критерий мощности К_р= СRe ^0,77( h / d).

Для мешалок без горизонтальных лопастей С = 7,9; с одной горизонтальной лопастью С = 10,3; с двумя лопастями С = 12.

Во всех случаях

Р_С= 0,164 ∙ (р + 0,98 ∙10 ⁵) ∙f∙ l_С∙n ³∙d²_В∙ 1000 ,(8.73)

где р – избыточное давление в аппарате, Н / м ²;

f – коэффициент трения набивки сальника;

l_С – длина набивки, м;

d_В – диаметр вала мешалки, м.

Проще рассчитывать мощность по формулам, установленным для каждого вида мешалок и учитывающим их конструктивные особенности.

Лопастные мешалки (рисунки 8.4, 8.5) наиболее простые по конструкции мешалки.

Мощность на валу лопастной мешалки при горизонтальном расположении лопастей определяется по формуле

Р = 60 · 10^-8· k_Л · z · F_Л · D · n · p / η , (8.74)

где k_Л – коэффициент зависящий от формы лопасти (рисунок 8.4);

D – диаметр окружности, описываемой лопастями мешалки, м;

z – число пар лопастей;

n – частота вращения, лопастей, мин^-1;

р – плотность жидкости, кг/м³;

          F_Л – площадь лобовой поверхности вытесняющей жидкости:
                        F_П = b · h · sın β; угол β – угол наклона плоскостей к направ-
                        лению вращения (для горизонтальной мешалки sın β = 1);

η – КПД передачи (приложение Е).

Коэффициент k_Л зависит от величины соотношения величины b к величине h

b / h ≤ 1 2 4 10 18 >18

k_Л 1,1 1,15 1,19 1,29 1,4 2

Для мешалок с вертикальными прямоугольными лопатками (рисунок 8.5) мощность электропривода (кВт) находится по формуле

Р = 18 · 10^-8· k_Л · z · (D₂⁴ – D₁⁴ ) · n³ · p / η , (8.75)

Расчёт мощности электропривода (кВт) якорной мешалки (рисунок 8.6) производится по формуле

Р = 17,3 · 10^-7· k_Л · z · (R₂⁵ – R₁⁵ ) · n³ · p / η , (8.76)

Мощность электропривода (кВт) турбинной мешалки определяется по формуле

Р = 0,736 · ν · k₁ · D³ · n² · p / 75 , (8.77)

где ν – кинематическая вязкость перемешиваемой жидкости, м²/с;

p – плотность жидкости, кг/м³;

D – диаметр мешалки, м;

k₁ – опытный коэффициент, зависящий от числа и формы лопастей

n – частота вращения, мин^-1.

Значения коэффициента k₁ приведены в таблице 8.9.

Формула (8.73) справедлива только в ламинарной области, при значении критерия Рейнольдса Re = n ∙ D² / ν ≤ 3000. При работе в турбулентной области (при Re ≥ 10000) для определения мощности электропривода турбинной мешалки следует пользоваться формулой

Р = 0,736 · k₂ · D⁵ · n³ · p / 75 (8.78)

Значения коэффициента k₂ приведены в таблице 8.10.