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:
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:
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)