Барабанная сушилка для сушки сахарного песка (стр. 4 из 9)

Внутренний диаметр трубопроводов для загрузки высушиваемого материала:

; (3.29)

Где

- скорость подачи и отвода сахарного песка, принимаем .

В численном значении получаем

.

Внутренний диаметр трубопроводов для выгрузки высушиваемого материала

; (3.30)

.

Исходя из технологических и конструктивных соображений принимаем диаметр трубопроводов для загрузки и выгрузки высушиваемого материала [9, стр. 214]:

. Диаметр трубопровода для отвода излишков высушиваемого материала принимаем .

Для присоединения к аппарату трубопроводов загрузки и выгрузки, а также удаления излишков высушиваемого материала, принимаем фланцы стальные плоские приварные с соединительным выступом [9, стр.214]: условным диаметром

на условное давление .

Определяем действительную скорость воздуха в барабане:

; (3.31)

.

Рассчитываем время пребывания материала в барабане сушилке по формуле

; (3.32)

Проверяем расчет времени сушки.

Среднее время пребывания материала в барабане:

; (3.33)

Полученное время пребывания материала в барабане чуть больше, чем время сушки материала, что удовлетворяет условиям сушки.

Уточним коэффициент заполнения барабана материалом:

; (3.34)

Для условий прямоточного движения газа и материала можно принять следующие значения коэффициентов в формуле (3.35), согласно [5, стр.235]:

; . Предварительно задаемся углом наклона барабана , тогда требуемая частота вращения:

; (3.35)

Принимаем ближайшую для типовой сушилки частоту вращения

согласно [5, табл.6.5, стр231], тогда требуемый угол наклона барабана:

; (3.36)

Значение

удовлетворяет условию , следовательно частота вращения барабана принята верно.

2.2 Энергетический расчет

2.2.1 Цель расчета

Определение основных силовых параметров барабанной сушилки, то есть моментов и требуемой мощности привода; выбор электродвигателя, редуктора.

2.2.2 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя

Определяем мощность, затрачиваемую на вращение барабана:

; (3.44)

Где

- коэффициент, зависящий от типа насадки и коэффициента заполнения, принимаем согласно [5, стр.235].

В численном значении получаем:

,

Полученное значение меньше установленной мощности привода сушилки БН 1,6-8 НУ- 01, равной

, согласно [5, табл.6.5, стр.231].

Необходимая мощность двигателя определяется по выражению:

; (3.45)

Где

- общий к.п.д. привода от двигателя до барабана.

, (3.46)

где: h₁=0,94÷0.96 - КПД цилиндрической передачи, принимаем h₁=0,95 согласно [7, табл.1.1];

h₂=0.96²÷0,98² - КПД 2-х ступенчатого редуктора, принимаем h₂=0,97² согласно [7, табл.1.1];

h₃=0,98 - КПД муфты, принимаем согласно [7, табл.1.1].

В численном значении получаем:

;

Выбираем трехфазный асинхронный двигатель серии АИР 180М6 мощность – 18.5 кВт, синхронная скорость вращения – 1000 об/мин, скольжение – 2%. С учетом скольжения номинальная частота вращения

.

2.2.3 Определение вращающих моментов на валах привода

Вращающий момент на барабане:

; (3.47)

Вращающий момент на валу подвенцовой шестерни:

; (3.48)

Где

- передаточное число зубчатой передачи, принимаем .

В численном значении получаем:

2.3 Кинематический расчет

2.3.1 Цель расчета

Целью кинематического расчета барабанной сушилки является определение общего передаточного отношения от вала электродвигателя до вала ведущего звена исполнительного механизма; распределение общего передаточного отношения всей кинематической цепи привода между отдельными передаточными механизмами, составляющими цепь; определение конструктивных параметров зубчатой передачи барабанной сушилки; определение частот вращения валов передаточных механизмов кинематической цепи.

2.3.2 Определение передаточного числа привода

Кинематическая схема привода показана на рисунке 5.

Общее передаточное число привода определяем из соотношения:

; (3.49)

Где

- частота вращения барабана;

1- электродвигатель; 2,4- муфты; 3- редуктор; 5- подвенцовая шестерня; 6- венцовая шестерня; 7- барабан;

Рисунок 5. Кинематическая схема привода

2.3.3 Распределение общего передаточного числа привода

Для многоступенчатых передач

, (3.50)

Где

- передаточные числа отдельных ступеней.

Учитывая предполагаемое устройство механизма, а также стремясь обеспечить соразмерность деталей привода, в частности диаметр подвенцовой шестерни должен вписываться в размеры сторон торца редуктора.

Передаточное число редуктора будет равно:

; (3.51)

2.3.4 Определение частоты вращения валов

Частота вращения вала электродвигателя, а, следовательно, и быстроходного вала редуктора

.

Частота вращения тихоходного вала редуктора определяется так:

; (3.52)

.

Частота вращения подвенцовой шестерни

.

Полученные значения частот вращения сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Частоты вращения валов (барабана)