Проектирование аппарата с мешалкой (стр. 4 из 10)

d6	d7	d8	c	c1	c2	h1	h2	l1	l2
мм
50	100	М12	2	80	80	25	10	25	65

10. Выбор типа привода для аппарата.

Исходя из потребляемой мощности на перемешивание N_M=9,2 кВт и частоте вращения вала мешалки n_M=160 об/мин предварительно подбираем тип привода.

Заданным параметрам соответствует привод типа 1 исполнение 4 с упругой втулочно-пальцевой муфтой с номинальной мощностью 11кВт [1, таблица Ж.6 - Ж.9, с.181-185].

Тип уплотнения выбираем Т3 – двойное торцевое.

Проведем проверку правильности выбора мощности электродвигателя N_M

где η₁ = 0.97 КПД механической передачи

η₂ = 0.99 КПД подшипников вала мешалки

η₃ = 0.98-0.99 КПД, учитывающий потери в уплотнении

Проверка показала, что предварительный выбор мощности электродвигателя сделан правильно.

Таблица 11. Основные размеры привода

d	dв	H2	H1	Н3	D1	D2	D3(H9)	D4	l0	l2	h1	h2	h3	s	d0	z	α	m, не более
65	65	720	1380	475	450	500	430	410	350	690	260	30	10	16	23	8	72	800

Рисунок 11. Привод мешалки

1. Муфта

Рисунок 12. Соединение валов упругой втулочно-пальцевой муфтой

Таблица 12. Размеры муфты

тип	Т, кНм	m, кг	Размеры, мм
			dв, Н7 k6	d1Н7 m6	dp	D	D1	D2	D3	dв	dп	d2	d3	d4
1	0,5	12	40	40	М39х1,5	170	120	85	80	35	18	62	25	25

Таблица 13. Продолжение

Размеры, мм
d5	d	L	L1	L2	L3	l	l1	l2	l3	l4	l5	s	t	b
М12	50	226	110	82	65	25	35	22	17	36	3	6	9	4,5

12. Уплотнение торцевое - Уплотнение Т3-65-25 АТК 24.201.13-90

Рисунок 13. Уплотнение торцевое двойное тип Т3

Таблица 13. Размеры уплотнения [1, таблица Ж.15, с.198]

типоразмер	m, кг	Размеры, мм
		d, F9	D	D1	D2 (e9)	D3	H	H1	h	a	l	d1	z
Т3-65-25	55	65	270	240	165	235	260	220	60	-	90	M16	12

2.6. Эскиз компоновки аппарата

В эскизном проекте необходимо изобразить общий вид аппарата, дающий представление об его устройстве. Общий вид аппарата на эскизе компоновки включает изображение выбранного, в соответствии с его обозначением, корпуса аппарата, включающего теплообменные и внутренние устройства, а также привод аппарата, вал мешалки, мешалку, муфту и уплотнение вала.

На эскизе проставляют не все, а лишь конструктивные, габаритные, присоединительные и установочные размеры.

Рекомендуемое расстояние от лопастей мешалки до днища аппарата определяется по формуле [1, таблица 4, с.27]:

h_М =1.5· d_М, (8)

где d_М – диаметр мешалки, мм.

Расстояние от лопастей мешалки до днища аппарата составляет

h_М = 945 мм.

Эскиз компоновки представлен в приложении к проекту (см. Приложение 1)

2.7. Оценка надежности выбранного варианта компоновки

После завершения компоновки аппарата следует оценить надежность выбранного варианта с получением численных значений основных показателей надежности. Недостаточная надежность химической аппаратуры, помимо высокого уровня аварийности, чревата огромными экономическими потерями, обусловленными простоем оборудования, затратами на его ремонт, низким качеством получаемых продуктов. Поэтому уже на этапе проектирования закладывается необходимая степень надежности, которая затем на этапах изготовления и эксплуатации играет роль определяющего норматива.

Надежность химического оборудования - комплексное свойство, сочетающее безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Важнейшим среди перечисленных составляющих надежности является безотказность.

Под безотказностью понимают свойство элемента оборудования непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определенного периода времени. Количественно безотказность типовой химико-технологической аппаратуры в справочной литературе характеризуется величиной интенсивности отказов λ, которую можно рассматривать как среднее число отказов в единицу времени.

Интенсивность отказов для аппарата с механическим перемешивающим устройством определяется по формуле [1, с.30]:

λ = λ_К + λ_ПР +λ_УП, (9)

где λ_К, λ_ПР, λ_УП – интенсивности отказов корпуса аппарата, привода и уплотнения, час^-1.

Для корпуса типа 30 интенсивность отказов составляет λ_К = 1.5 · 10^-5 час^-1, для привода типа 1 – λ_ПР = 9 · 10^-5 час^-1, для торцевого уплотнения – λ_УП = 3 · 10^-5 час^-1 [1, таблица 5, с.31].

По формуле (9) получим:

λ = λ_К + λ_ПР +λ_УП = 1.5 · 10^-5 + 9 · 10^-5 + 3 · 10^-5 = 13.5 · 10^-5 час^-1

Вероятность безотказной работы является наиболее полной характеристикой надежности химико-технологической аппаратуры определяется по формуле [1, с.31]:

P_АП(t) = e^-λ·t (10)

где t – время с начала эксплуатации аппарата, час^-1.

Средняя продолжительность безотказной работы аппарата Т_СР определяется по формуле [1, с.31]:

Т_СР = 1 / λ (11)

и в нашем случае составляет

Т_СР = 1 / λ = 1 / (13.5 · 10^-5 час^-1) = 7407 часов.