Прямоточная барабанная сушилка (1084931), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Плотность твердого материала ρ_т =2350 кг/м³

Кажущаяся плотность материала ρ_н=ρ_т ^. (1-ε₀) =2350 ^. (1- 0,4) =1410 кг/м³

Размер частиц высушиваемого материала колеблется от 0,3 до 2 мм.

По таблице «Средняя скорость сушильного агента в барабане» [4] определяем, что допустимая скорость движения сушильного агента в барабане составляет от 3÷7,5 м/с.

Найденное значение диаметра барабана обеспечивает скорость движения сушильного агента, не превышающую допустимую: 0,97 < 3 м/с.

3.3. Расчет угла наклона барабана

Для продвижения материала в осевом направлении барабан устанавливается под некоторым углом наклона к горизонту, изменяющимся от 1^о до 4^о. Необходимый угол наклона барабана определяется для данного числа оборотов.

Примем скорость вращения барабана по каталогу [5]

n = 0,053 об/с = 3,18 об/мин

Определяем массу материала, находящегося в барабане:

Объемный расход материала

Угол наклона барабана , α = 1,23^о

3.4. Расчет мощности, затрачиваемой на вращение барабана

По каталогу [5] масса полностью снаряженного барабана равна:

G_б = 33230 кг.

Определяем массу материала находящегося в барабане: G₀ = 9643 кг.

Находим общий вес барабана с материалом:

G = 33230 + 9643 = 42873 кг.

Потребная мощность барабана

(Примечание: К=1,6, т.к. тип насадки – распределительный)

Мощность электродвигателя:

При n = 3,18 мощность двигателя по каталогу составляет 24 кВт [5]

N_э < N_кат

3.5. Бандажи и опорные ролики

Бандажи служат для передачи давления от веса всех вращающихся частей барабана на опорные ролики, а через них на фундамент установки. Бандажи представляют собой кольца прямоугольного, квадратного или коробчатого сечения. Иногда бандажи небольших легких аппаратов выгибаются из рельса.

Бандажи изготавливаются из качественных высокоуглеродистых сталей для того, чтобы обеспечить их долговечность, т.к. смена бандажей тяжелых барабанов весьма трудоемка и дорога.

Существуют различные способы крепления бандажа к барабану. На заводе «Прогресс» практикуется способ, основанный на свободном креплении бандажей. В этом случае бандаж надевается на 12...24 чугунных башмака, повернутых головками в разные стороны для предупреждения аксиального смещения бандажа. Под башмаки подкладываются усиливающая и две-три регулирующие подкладки. Подбором толщины регулирующих прокладок добиваются совмещения центров бандажа и барабана.

Свободная посадка бандажей на барабаны предусматривает температурные зазоры для предупреждения возникновения краевых напряжений, особенно опасных во время разогрева барабана. Благодаря тому, что внутренний диаметр бандажа несколько больше внешнего диаметра барабана (с учетом башмаков) последний во время работы катится по бандажам. В результате бандажи раскатываются, их внутренний диаметр и зазор между барабаном (башмаками) и бандажом все время увеличивается, что является существенным недостатком такого способа крепления бандажей.

Выбор бандажей провели по заводской нормали Н441-56 по диаметру барабана. Обозначение соответствующих бандажей: Б2263.

Одновременно производится выбор опорных и опорно-упорных станций, т.к. их параметры входят в проверочный расчет на прочность бандажей. Обозначение роликовой опорной станции Б2261 (по нормали Н440-58), роликовой опорно-упорной станции Б2262 (по нормали Н439-58).

3.5.1. Проверочный расчет бандажей

Для проверки механической прочности выбранных бандажей необходимо провести их проверочный расчет на контактное напряжение (в местах соприкосновения с опорными роликами) и на изгиб.

Для выбранного по заводской нормали бандажа имеются следую­щие размеры:

Ширина бандажа b = 180 мм = 0,18 м.

Радиус бандажа R = 1370 мм = 1,37 м;

Радиус опорного ролика r = 400 мм = 0,4 м;

Высота сечения бандажа H = 135 мм = 0,135 м.

Угол между роликами 2φ = 60°.

Примем модуль продольной упругости для материала бандажей (углеродистая сталь): Е = 2·10⁵ МПа. Значение предела текучести для материала бандажей (углеродистая сталь): ₀₂ = 330 МПа.

Нагрузка, приходящаяся на единицу длины контакта «бандаж – ролик»:

Определяем максимальное контактное напряжение:

Расчетное напряжение в опасной точке:

На поверхности соприкосновения бандажа и ролика:

Вычисленные напряжения не превосходят принятого значения предела текучести для выбранного материала _0,2 = 330 МПа.

Остаточных деформаций при контакте ролика с бандажом происходить не должно. Выбранные стандартные бандажи и опорные ролики по прочности соответствуют требованиям установки.

После проверки бандажа на контактное напряжение, проведем его проверку на изгиб. Максимальный изгибающий момент возникает в бандаже в сечениях, находящихся против опор. Величина изгибающего момента зависит от действующих сил, вида насадки, радиуса бандажа и угла между опорными роликами.

Вычисляем внутренний диаметр бандажа:

Н_вн =1370-135 = 1135 мм = 1,135 м.

Для свободно опирающегося бандажа принимаем коэффициент А = 0,08.

Нагрузка на каждый бандаж составляет:

Определяем максимальный изгибающий момент в сечениях бандажа, находящихся против опор:

Максимальное изгибающее напряжение:

Полученное значение не превосходит допускаемого значения напряжения материала бандажа _из = 175 МПа.

Остаточного изгиба бандажа происходить не должно. Выбранные стандартные бандажи по прочности на изгиб соответствуют требованиям установки.

3.5.2. Опорные и опорно-упорные станции

Упорно-опорная станция служит для того, чтобы препятствовать осевому смещению барабана. Упорные ролики монтируются на той же фундаментной плите, что и опорные. Подшипники упорных роликов соединяются между собой двумя стягивающими шпильками, рассчитанными на восприятие силы давления на ролик.

Одновременно с бандажом, пользуясь каталогом [5] и нор­малями завода «Прогресс» определяем расстояние между опор­ными устройствами и их конструктивные размеры. По нормали № Н413-56 выбираем опорно-упорную станцию № Б2263.

3.6. Выбор и расчет зубчатого венца и привода барабана

Вращение барабана осуществляется за счет передачи ему вращательного момента. Он передается от электродвигателя через редуктор с помощью цилиндрической зубчатой передачи. Зубчатая пара состоит из малой шестерни, установленной на выходном валу редуктора, и зубчатого венца, крепящегося на барабане. Для снижения радиального биения венец устанавливают как можно ближе к опорно-упорной станции.

Во избежание попадания посторонних предметов в зубчатую передачу венцовая пара закрыта кожухом (обозначение Б2271 по Н444-58).

Венцовую зубчатую пару выбираем по нормали Н442-56. Обозначение Б2271.

3.7. Уплотнения сушильного барабана

Вращающиеся барабанные сушилки обычно работают под небольшим разряжением, что позволяет избежать попадания в производственное помещение через неплотности барабана горячего сушильного агента, содержащего пыль (частицы высушиваемого материала). При работе барабана под разряжением, напротив, обеспечивается небольшой подсос воздуха в установку. Для того чтобы этот воздух не изменял заметно параметров сушильного агента, устраивают уплотнения в местах соединения движущихся (барабан) и неподвижных (загрузочная и разгрузочная камеры) частей установки.

Наиболее распространенными видами уплотнений являются торцевое и лабиринтное. Торцевое уплотнение является аналогом сальникового уплотнения вращающихся валов. Его недостатком является то, что часть энергии привода расходуется на преодоление трения в этом виде уплотнения.

Другим видом уплотнения является лабиринтное, в котором протекающий газ постоянно переходит из узких каналов в широкие камеры, причем направление потока резко изменяется. Это приводит к снижению кинетической энергии потока и, следовательно, высокому гидравлическому сопротивлению соединения. Этот вид уплотнения наиболее надежен, хотя обеспечивает меньшую герметичность барабана.

В качестве уплотнения выбрали лабиринтное аксиальное уплотнение по нормали Н422-56, обозначенное Б2232.

3.8. Винтовая насадка

На первых 1...1,5 м сушильного барабана устанавливают приемно-винтовую насадку с целью равномерной подачи материала в основную часть барабана, где устанавливают основную насадку. Между основной и приемной насадкой предусматривают зазор равный 5% от диаметра барабана.

По нормалям завода «Прогресс» выбрали приемно-винтовую насадку Б2252. В качестве основной насадки выбрали подъемно-лопастную насадку Б2257 (по Н436-56).

3.9. Выбор загрузочной камеры

Загрузочная камера служит для подачи высушиваемого материала, а сушильный барабан и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием (циклон и т.п.). На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, питающая течка, штуцер ввода материала и штуцер вывода отработанного сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри и люк для выгрузки остатков материала.

По нормали Н425-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует противоточная загрузочная камера Б2242.

3.10. Выбор разгрузочной камеры

Разгрузочная камера служит для подачи высушенного материала на ленточный транспортер и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием. На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, штуцер вывода материала и штуцер сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри.

По нормали Н426-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует прямоточная разгрузочная камера Б2243.

3.11. Тепловая изоляция сушильного барабана.

Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду (и, следовательно, экономии энергетических ресурсов), а также с точки зрения трудовой гигиены (поддержание необходимой температуры в производственном помещении, являющейся частью показателей микроклимата рабочей зоны, устанавливаемых санитарными нормами для производственных помещений) и безопасности труда (предотвращение травматизма на рабочем месте, связанного с получением персоналом ожогов от нагретого до высокой температуры оборудования) применяют тепловую изоляцию сушильного барабана.

Тепловая изоляция барабанов сушилок, выпускаемых на заводе «Прогресс» осуществляется после установки аппаратуры заказчиком или привлекаемой им организацией. Изготовление тепловой изоляции барабана на заводе не предусматривается.

Потери тепла происходят за счет того, что внутренняя стенка сушильного барабана нагревается от сушильного агента при его движении по длине барабана. От внутренней стенки теплота передается теплопро­водностью через слой изоляции к внешней стенке (обшивке тепловой изоляции) и далее окружающему воздуху, рассеиваясь в пространстве. В основе расчета лежит необходимость максимально сократить потери теплоты в окружающую среду и не допустить чрезмерного нагрева обшивки изоляции.

Применимо к стадии теплопереноса от сушильного агента к внутренней стенке барабана для расчета коэффициента теплоотдачи рекомендуется зависимость:

Характеристики

Список файлов реферата