Расчет сушилки барабанной

Сушилка барабанная.cdw

Для чистки и ремонта
Опорно-упорная станция
Направление вращения
Техническая характеристика
Сушилка барабанная предназначена для сушки пищевой соли
Экстра" после центрифугирования.
Производительность. тч 6
Скорость вращения барабана
Угол наклона барабана 2
электродвигатель ВА 180 S4
номинальная мощность
скорость вращения ротора
Ц2У-315Н-40-21-КвхЦвых-У3
передаточное число 40
Технические требования
Футеровка поверхностей деталей соприкасающихся с продуктом
Х18Н10Т ГОСТ 7350-77
Смазка для опорно-упорных станций И-40А ГОСТ 20799-75
Смазка зубчатой передачи ЦИАТИМ-221 ГОСТ9433-60
Уплотнение в местах крепления барабана с бункером
загрузочным и бункером выгрузным - лабиринтное.
Материал остальных деталей углеродистая сталь
Антикоррозионная защита металлических конструкций из
-грунтовка ХС-068 ТУ6-10-820-75 2 слоя
-эмаль ХВ-1120 ТУ6-10-1227-77 4 слоя
План расположения фундаментных болтов

3 Расчет корпуса сушилки на прочность.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федерального агентства по образованию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет пищевых производств
по дисциплине «Расчет и конструирование МАПП»
Расчет сушилки барабанной
Пояснительная записка
ГОУ ОГУ 260601.65.5110.01 ПЗ
Студент группы 06-МАПП
Пояснительная записка содержит 15 страниц 3 рисунка 9 источников. Графическая часть выполнена на 3 листа формата А1.
В проекте изложен краткий обзор сушильных установок с подробным рассмотрением исследуемой машины а именно сушилки барабанной. Проведен прочностной расчет сушильной камеры для уточнения размеров бандажа и опорных роликов был сделан их расчет на прочность. Была проведена проверка условия прочности.
Расчет корпуса сушилки на прочность
Определение изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки .
Определение изгибающего момента от сосредоточенной нагрузки венцовой шестерни
Определение суммарного изгибающего момента .
Определение крутящего момента
Определение расчетного (приведенного) момента
Определение напряжения в стенке барабана .
Определение реакции опорного ролика
Определение расстояние между двумя соседними башмаками
Определение максимального изгибающего момента в месте контакта опорного ролика и бандажа ..
Определение момента сопротивления сечения бандажа ..
Определение напряжения возникающее в бандаже .
Определение диаметра опорного ролика
Проверка условия контактной прочности в месте касания ролика и бандажа
Список использованных источников
Процессы сушки широко применяются в промышленности и в сельском хозяйстве. Объектами сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки (сырье полуфабрикаты готовые изделия).
Сушкой называется процесс удаления из материала любой жидкости в результате чего в нем увеличивается относительное содержание сухой части. На практике при сушке влажных материалов в том числе пищевых продуктов удаляют главным образом воду поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов. Таким образом хотя понятие сушка является более общим практически термины «сушка и «обезвоживание» являются идентичными.
Материалы сушатся с различной целью: для уменьшения массы (это удешевляет их транспортировку) увеличения прочности (керамические изделия древесина) повышения теплоты сгорания (топливо) повышения стойкости при хранении и для консервирования (зерно пищевые продукты биопрепараты).
Сушка — сложный технологический процесс который часто является решающим этапом производства. Принципы обезвоживания и методы сушки материалов различны. По энергетическому признаку можно выделить два основных принципа обезвоживания:
а) удаление влаги (воды) из материалов без изменения ее агрегатного состояния — в виде жидкости;
б) удаление влаги с изменением ее агрегатного состояния т. е.
при фазовом превращении жидкости (льда) в пар.
Барабанные сушилки применяют для сушки сыпучих и кусковых материалов топочными газами или подогретым воздухом. Сушилка представляет собой (рисунок 1) цилиндрический сварной корпус 8 который с помощью насаженных на него бандажей 10 установлен на роликах опорной 3 и упорно-опорной 5 станций. Торцы барабана заходят в загрузочную 2 и разгрузочную 6 камеры. Барабан установлен наклонно под углом 6° в сторону разгрузки. Барабан вращается с частотой до 8 обмин от электропривода 4 через подвенцовую 9 и венцовую 9 шестерни; последняя закреплена на барабане.
Рисунок 1 – Барабанная сушилка
Конвективная сушилка непрерывного действия. С помощью загрузочного устройства (питателя) материал поступает внутрь барабана и движется вдоль его оси интенсивно перемешиваясь внутренней насадкой 11. Через штуцер 12 вдуваются дымовые газы или подогретый воздух. Благодаря их непосредственному соприкосновению с материалом происходит интенсивная сушка. Штуцер 14 предназначен для ввода продукта штуцер 5 – для его вывода 3 - для отсоса сушильного агента.
ГОСТ 11875—73 устанавливает основные размеры и параметры
Разновидностью барабанных являются контактные сушилки в которых тепло подводится к материалу через поверхность специальной трубчатой рубашки установленной внутри барабана. Их применяют при сушке материалов для которых не допускается контакт с сушильным агентом. Условное обозначение барабанных сушилок: С - сушилка; Б - барабанная; Г - гранулированная; Т - трубчатая; первая цифра - диаметр барабана мм;
вторая цифра - длина барабана мм. Пример условного обозначения барабанной сушилки диаметром 1200 мм длиной барабана 4000 мм: СБ 1200-4000.
Расчет корпуса сушилки на прочность
Расчет сводится к проверке корпуса сушилки а также основных ее узлов и деталей под действием различных нагрузок.
При расчете сушильного барабана необходимо определить толщину стенки и прогиб барабана. Барабан рассмотрим как балку свободно лежащую на двух опорах (рисунок 2). барабана насадки бандажей загружаемого материала и изоляции представляет собой равномерно распределенную нагрузку по длине барабана вес венцовой шестерни – сосредоточенную силу.
1 Определение изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки
Рисунок 2 – Схема механической нагрузки на барабан
Толщина стенки барабана
Изгибающий момент от равномерно распределенной нагрузки (Н·м):
где q – нагрузка приходящаяся на единицу длины между бандажами МПа:
L - расстояние между бандажами м
Для того чтобы определить q найдем суммарную нагрузку (Н):
где - сила тяжести барабана Н.
Находим вес влажного материала
где - удельный вес высушиваемого материала Нм³:
2 Определение изгибающего момента от сосредоточенной нагрузки венцовой шестерни
Силу тяжести насадки накладок и колец жесткости определяют из следующих соотношений: при наружном диаметре барабана D = 28 вес 1м лопастной насадки принимаем = 1960 Н и вес венцовой шестерни при этом же диаметре = 8860 Н
Изгибающий момент от сосредоточенной нагрузки венцовой шестерни:
3 Определение суммарного изгибающего момента
4 Определение крутящего момента
5 Определение расчетного (приведенного) момента
6 Определение напряжения в стенке барабана
Напряжение в стенке барабана должно быть меньше допускаемого:
где - момент сопротивления сечения кольцевой стенки барабана м³;
Допускаемое напряжение принимаем по ГОСТ 14249-73 ([и] =131 МПа). Следовательно макс [доп] т.е. условие прочности барабана на изгиб выполняется.
Проверка барабана на допускаемый прогиб проводим следующим образом: для нормальной работы барабана допускается прогиб на 1м длины не более 13 мм т.е:
где - общий прогиб м;
- прогиб под действием равномерно распределенной силы q м;
Е =186105 - модуль продольной упругости материала МПа;
– осевой момент инерции для поперечного сечения барабана;
- прогиб под действием силы веса венцовой шестерни.
Тогда подставив полученные значения в условие (50) получим:
Условие выполняется.
Рисунок 3 – Расчетная схема бандажей
7.1 Определение реакции опорного ролика
Реакция опорного ролика:
где – нагрузка на один бандаж;
- угол между опорными роликами ( = 60º);
z – количество бандажей (z = 2);
α – угол наклона барабана к горизонтали α = 3º (cos 3º 0998).
- вес всего барабана;
= 11200 – вес бандажа Н
7.2 Определение расстояние между двумя соседними башмаками
где т - число башмаков для данного диаметра барабана (принимаем m = 24).
7.3 Определение максимального изгибающего момента в месте контакта опорного ролика и бандажа
Определим по формуле:
По каталогу выбираем бандаж прямоугольного сечения с размерами:
7.4 Определение момента сопротивления сечения бандажа
7.5 Определение напряжения возникающее в бандаже
Наружный диаметр бандажа принимаем следуя соображениям что т.е. .
7.6 Определение диаметра опорного ролика
Определяем из следующего соотношения:
7.7 Проверка условия контактной прочности в месте касания ролика и бандажа
Для бандажа изготовленного из чугуна МПа следовательно условие контактной прочности соблюдается.
Список использованных источников
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности : учеб. пособие для техникумов А.С. Криворот. - М. : Машиностроение 1976. - 376 с. : ил.
Поникаров И. И. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки : учеб. для вузов И. И. Поникаров М. Г. Гайнуллин.- 2-е изд. перераб. доп. - М. : Альфа- М 2006. - 608 с.
Поникаров И. И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи) : учеб. пособие для вузов И. И. Поникаров С. И. Поникаров С. В. Рачковский. - М. : Альфа-М 2008. - 720 с. : ил.
Остриков А. Н. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств: учеб. для вузов А. Н. Остриков О. В. Абрамов.-Спб.: ГИОРД 2003.-352 с.
Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов: учеб. для вузов А. С. Гинзбург.- М.: Пищевая промышленность 1973.- 528 с.
Сушильные аппараты и установки: каталог А. А. Корягин.- 5-е изд. перераб. доп.- М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ 1988. – 73 с.
Основные процессы и аппараты химической технологи: пособие по проектированию Г. С. Борисов В. П. Брыков Ю. И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерский.- 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Химия1991.- 496 с.
Александров А. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: справочник А. А. Александров Б. а Григорьев.- Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98.- М.: МЭИ 1999.- 168 с.

Эпюры.cdw

Барабан.cdw

ГОУ ОГУ 260601.65.4111.01
Материал деталей корпуса барабанной сушшилки-сталь 8 Ст 3
Сварные соединения должны соответствовать требованиям ОСТ
Смазка венца ЦИАТИМ-221 ГОСТ9433-60
* Рразмеры для справок
Технические требования

Кинематическая схема.cdw