Проведение расчета перемешивающего устройства, встроенного в вертикальный емкостной аппарат

Контрольная работа

Проведение расчета перемешивающего устройства, встроенного в вертикальный емкостной аппарат.

1.Определить диаметр мешалки, ее размеры и расчетную скорость

перемешивающего устройства. Нарисовать эскиз аппарата с мешалкой.

          2.Провести расчет на прочность (изгиб, кручение ) лопастей перемешивающего устройства.

          3.Определить мощность,  затрачиваемую на преодоление сопротивления в сальниковом уплотнении с мягкой набивкой.

          4.Подобрать привод для данного перемешивающего устройства. Недостающие размеры и материалы, а также их свойства выбрать в соответствии со справочной литературой.

Таблица 1

          Таблица данных для расчета перемешивающего устройства.

Вари ант	Dв, мм	Нл, мм	Нж, мм	w, об\с	rж, кг/м3	m´103 Па´с	r, кг/ м3	j т.ф.	Ра, кг/см2	Тип мешалки

Решение.

         1.1. По данным  таблицы    28.1.  /1,  с.340  / находим :

          d_м   =  D_в /(1,02 – 1,15)

1.2 Ширина лопасти:

1.3. Расстояние от днища аппарата до нижней кромки лопасти мешалки /1, с 703/:

1.4. Высота перемешивающего устройства:

1.5. Плотность перемешиваемой среды.

                                 

1.6. Расчетная частота вращения мешалки ( определяется по линейной  (окружной)   скорости лопасти) W

По таблице 31.3 принимаем ближайшую частоту вращения мешалки /1,с. 704/

1.7. Вязкость перемешиваемой среды:

1.8. Центробежный критерий  Рейнольдса  определяем по формуле:

1.9. Критерий мощности при данном значении Re_ц определяем из графика               /1,с. 707/

1.10. Мощность, требуемая на перемешивание, определяется по формуле

1.11. Мощность на перемешивание с учетом отношения высоты жидкости к диаметру  аппарата и наличия внутренних устройств: гильза термометра, труба передавливания, устройство для замера уровня.

2. Расчет на прочность лопастей перемешивающего устройства.

2.1.Из таблицы 31.10 /1,с.716/  находим основные размеры перемешивающего устройства:

2.2. Расчетный изгибающий момент рамы в месте присоединения ее к ступицам определяется  по формуле:

2.3. Расчетный момент сопротивления поперечного сечения рамы W`  в месте присоединения ее к ступице ( при изгибе ) равен сумме моментов сопротивления всех лопастей в этих сечениях  относительно  их нейтральных осей  и определяется по формуле:

                    

2.3. Расчетный момент сопротивления поперечного сечения рамы W`  в месте присоединения ее к ступице ( при изгибе ) равен сумме моментов сопротивления всех лопастей в этих сечениях  относительно  их нейтральных осей  и определяется по формуле:

                    

где [s]_ид – допускаемое напряжение на изгиб для материала лопасти , МН/м²

          2.4. Рамные перемешивающие устройства конструктивно выполняютсяиздвух половин, соединенных между собой болтами по ступицам ( по четыре болта на каждую ступицу) . Расчетная нагрузка на один болт определяется по формуле:  /1, стр. 715/

Z – число ступиц, Z = 3; A – расстояние между болтами: А =       мм /1, с 714/.

          Расчетное сечение болта по внутреннему диаметру резьбы определяем по формуле:

[]_д = 120 Мн/м²;  Считаем, что К=            и   Z=             , тогда

F_б = Р_б/s_д  =

По таблице         по площади сечения находим ближайший диаметр болта, округляя его в сторону увеличения.

d_{б =}

3. Определение мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления в сальниковом уплотнении с мягкой набивкой.

Диаметр вала          мм;

Угловая скорость вала равна угловой скорости мешалки:  n =          с^-1

 

3.1. Определение геометрических параметров элементов конструкции.

          3.1.1. По таблице 3.31 /2, с.164/  для заданных условий эксплуатации сальника находим тип набивки.