Проведение расчета перемешивающего устройства, встроенного в вертикальный емкостной аппарат, страница 2

          Для сальников аппаратов с перемешивающими устройством выбираем  фторопласто-графитовую набивку FГ.

          3.1.2. Толщина набивки сальниковой камеры определяется по формуле

/2, стр. 263/:

         

Округляя до ближайшего стандартного значения  принимаем набивку квадратного сечения                     мм.

S_н =          мм.

3.1.3. Первоначальная высота набивки:

h_o = (6 – 8)S_н =                                            мм

3.1.4. Высота набивки в рабочем состоянии:

h = K_у × h_o,

где K_у - коэффициент усадки набивки. Для толщины набивки S_н=            мм:

K_у =          /2, табл.3.32, с 267/ ;  K₁ – коэффициент бокового давления набивочных материалов / 2, табл. 3.33,рис 3.60/ по давлению нажимной втулки  где Р- давление в аппарате.

             =

          Из рис. 3.60 находим:   К₁ =

                    h =                    

          Полная глубина расточки сальниковой камеры с учетом постановки фонарного кольца для подвода запирающей жидкости  и обеспечения направления нажимной втулки (грундбуксы) :    

                          

где 2S_н – прибавка к высоте для обеспечения направления направления нажимной втулки, h_ф = высота фонаря:  h_ф = (1,5- 2) S_н = 1,5 S_н

H_c =

          Высота цилиндрической части нажимной втулки /2,с 268/

          H_B=  0,4 h₀ =

          Толщина фланца нажимной втулки

          H_н   = 1,25d_б = 

          d_б – диаметр стяжных болтов. Принимаем d_б =

          Высота грундбуксы       H_г = d/3 =

          Диаметр грундбуксы     D_г = d + (1…..1,5)S_н =

          Внутренний диаметр сальниковой набивки  D = d + 2S_н =

          Величина зазора между валом и грундбуксой (нажимной втулкой):

                    δ =  d/200 =

          Такой же зазор принимаем между нажимной втулкой и сальниковой камерой.

          Внутренний диаметр стяжных болтов (шпилек):

                

где n_б – количество болтов или шпилек ,  n_б =    ; []_р – допускаемое напряжение для болтов, принимаемое из условия длительной эксплуатации резьбы при Р =       МПа       3 МПа

          Согласно  ГОСТ 9150 – 59 принимаем шпильки                   (с некоторым завышением по сравнению с расчетным значением)

          Необходимое усилие на сальниковую набивку, необходимое для обеспечения герметичности (усилие затяга шпилек)

               

где Р_г – давление герметичности ; при Р>0,3 МПа Р_г = Р; при Р< 0,3 МПа

 Р_г =0,3 МПа. В нашем случае  Р=         МПа; Р_г =        МПа; f – коэффициент  статического трения набивки о поверхность вала и сальниковой камеры, имеющих шероховатость 8- го класса.

         

К₁ – коэффициент бокового давления для фторопласто-графитовой композиции ФГ (табл. 3.33 /2. с.269/)  К₁ =         ;    

                            (рис 3.61/2,с.269/

Подставим и вычислим.

Определение потери мощности  на преодоление сил трения в сальниках.

Коэффициент кинетического трения между набивкой и валом при давлении среды Р =       МПа (рис. 3.62 /2,с. 270/. Определяется в зависимости  от скорости v.

Рабочая скорость       v = wd/2 =

Сила трения между набивкой и валом:

                        

Затраты мощности на преодоление сил трения в сальнике:

           

Номинальная расчетная мощность N_эл на валу электродвигателя привода определяется по формуле:

,

где N_м- расчетная мощность, расходуемая на перемешивание, кВт; ŋ_пр –коэффициент полезного действия привода (ŋ_пр = 0.9….0.95)

Выбор привода.

По мощности и угловой скорости вращения вала выбираем привод вертикальные с одной промежуточной опорой вала ( тип                                   )

Литература:

1.  Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования расчета химической аппаратуры. Л, «Машиностроение» , 1970, 572 с.

2. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств. Примеры и задачи : Учеб. пособие для студентов втузов М.Ф. Михалев и др.; Под общей редакцией Михалева М.Ф. Л. «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1984.- 301 с.