Обслуживание и ремонт барабанного гранулятора-сушилки БГС цех СКА и ЖС на ЗАО Крымский Титан (стр. 8 из 13)
Рис.11. Разновидности цепных стропов:
а — простой (отрезок цепи); б — универсальный (замкнутый отрезок цепи); в — облегченный; г, д — многоветвевые; 1 — концевое звено (петля); 2 — скоба; 3 — крюк; 4—кольцо
2.2. Механический расчет ремонтных устройств
Расчет стропов
Расчет стропов из стальных канатов проводят по формуле с учетом числа ветвей стропа п и угла а наклона их к вертикали . При массе груза Q натяжение в ветви стропа будет
Расчет канатов такелажных средств.
Стальные проволочные канаты такелажных средств, не подконтрольных Госгортехнадзору, рассчитывают по формуле
P / S ≥ К,
где Р — разрывное усилие каната в целом, принимаемое по сертификату по данным государственного стандарта; S—наибольшее натяжение ветви каната с учетом КПД полиспаста ( без учёта динамических нагрузок); К — коэффициент запаса прочности.
Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности каната такелажных средств, не подконтрольных Госгортехнадзору (согласно рекомендациям ВНИИМонтажспецстроя)
К = 4—5 при грузоподъемности 5—50 тонн.
Исходные данные:
Q= 17820 кг.
4х ветвевой строп n=4;
β =120о – угол строповки;
α = 60о – угол стропа от вертикали.
Решение:
Определяем S—наибольшее натяжение ветви каната с учетом КПД полиспаста ( без учёта динамических нагрузок)
Определяем Р — разрывное усилие каната в целом, принимаемое по сертификату по данным государственного стандарта
Вывод: для монтажа и демонтажа барабанного гранулятора-сушилки принимаем 4х ветвевой строп из мягкого каната тройной свивки типа ТК (6 х 7 х 19 + 1 о. с.) по ГОСТ 3089—66 с разрывным усилием каната Р =35640 кг.
2.3. Проверочный расчет деталей и сборочных единиц отремонтированного аппарата
2.3.1. Технологический расчет аппарата
Параметры для расчета взяты из технологической характеристики БГС.
1) Определяем температурный напор теплоносителя по формуле:
ΔT = t1 – t2;
где t1 – температура теплоносителя на входе в аппарат; t1=550°С
t2 – температура теплоносителя на выходе из аппарата; t1=100°С
ΔT = 550 – 100 = 450°С
2) Определяем напряжение по влаге поперечного сечения барабана:
AF = 0,49ΔT + 200 = 0,49∙450 + 200 = 420 кг/(м2∙ч)
3) Определяем общее количество испаренной влаги в аппарате, исходя из производительности по готовому продукту:
; 
т/ч4) Количество влаги, удаляемое в зоне досушки, определяется по формуле:
; 
т/ч5) Определяем расход тепла в зоне досушки:
Qc = Wc∙(595 + 0,47t2 – tп) = 0,928∙103(595 + 0,47∙100 – 85) = 517,1∙103 ккал/ч; Qc =602∙103 Вт
6) Средний по длине зоны досушки температурный напор определяется по формуле:
Δtд =
;Δtд =
°С7) Определяем объемный коэффициент теплоотдачи в зоне досушки:
;α = 0,021; В = 0,17
Вт/(м2∙К)8) Определяем полный расход теплоносителя на сушку:
Qт = υт∙Fб = 2,3∙0,785∙4,52 = 36,3 м3/с
Вывод: полный расход теплоносителя на сушку составил Qт = 36,3 м3/с.
2.3.2. Конструктивный расчет аппарата
Параметры для расчета взяты из технологической характеристики БГС.
1) Определяем диаметр аппарата:
; 
м; Принимаем D = 4,5 м2) Определяем частоту вращения аппарата по формуле:
;Fr – значение модифицированного критерия Фруда; Fr = 0,022
об/мин; Принимаем n = 4,5 об/мин3) Принимая длину зоны распыла пульпы Lp = 1 м
, рассчитываем длину зоны завесы порошка:Lз = Lф - Lp ;
Lф – протяженность факела распыла пульпы; Lф = 1,45∙D = 1,45∙4,5 = 6,5 м
Lз = 6,5 – 1 = 5,5 м
4) Определяем объем зоны досушки:
м35) Определяем длину зоны досушки:
м6) Определяем длину всего аппарата:
Lобщ = Lр + Lз + Lс ;
Lобщ = 1 + 5,5 + 9,2 = 15,7 м Принимаем длину аппарата 16 м
Вывод: диаметр аппарата D = 4,5 м; частота вращения аппарата n = 4,5 об/мин; длина всего аппарата Lобщ = 16 м.
2.3.3. Проверочный расчет
Проверочный расчет для барабанных сушилок производится из отношения длины барабана гранулятора-сушилки к его диаметру.
Условие выполняется.Вывод: Расчетные характеристики сконструированного барабанного гранулятора-сушилки заносим в таблицу № 3
Расчетные характеристики сконструированного барабанного гранулятора-сушилки
Таблица № 3
| Длина аппарата Диаметр барабана Частота вращения аппарата Полный расход теплоносителя на сушку Объем зоны досушки Влагосъем | Lобщ = 16 м D = 4,5 м n = 4,5 об/мин Qт = 36,3 м3/с Vc = 146,2 м3 AF = 420 кг/(м2∙ч) |
2.4. Повышение технического уровня аппарата (модернизация)
Под модернизацией оборудования понимают внесение в конструкцию машины изменений, которые повышают их технический уровень и прочность, а в некоторых случаях и долговечность. Экономически целесообразно проводить модернизацию только тогда, когда затраты окупаются в течение 2 – 3 лет, а производительность машины повышается не меньше, чем на 20 – 30 %. При этом машина должна эксплуатироваться не меньше, чем 5 лет.
Модернизация оборудования заключается во внесении в конструкцию машины или аппарата ряда изменений, обеспечивающих повышение его технологического уровня и эксплуатационных показателей:
1) производительность
2) жесткость и виброустойчивость
3) долговечность
4) точность
5) степень автоматизации
6) безопасность работы
7) удобство и легкость обслуживания
Производительность оборудования увеличивается путем повышения их мощности или быстроходности (по необходимости), а также автоматизация и механизация вспомогательных операций. Повышение быстроходности и мощности достигается заменой электродвигателя, изменением конструктивных параметров механического привода, а также установкой специальных редукторов.
Увеличение долговечности и безотказности обеспечивается повышением износостойкости ответственных деталей, улучшением условий смазки, применением защитных устройств для направляющих рам и ходовых механизмов, усилением слабых звеньев.
Увеличение жесткости и виброустойчивости обеспечивается установкой дополнительных ребер жесткости, выполнением сварочных швов согласно нагрузок, усовершенствованием виброгасителей и заменой амортизаторов на более новые модификации.
Повышение безотказности работы и обеспечение обслуживания обеспечивается установкой, при необходимости, блокирующих устройств, ограждением опасных зон; установкой опор и упоров, концевых выключателей, предохранительных устройств, аварийных сигнализаций.
На эффективность работы аппаратов БГС влияют плотность материала в зоне распыла пульпы, параметры работы распыливающих форсунок, скорость теплоносителя и др.
Для интенсификации процессов гранулирования и сушки удобрений в аппаратах БГС предлагается ряд технических решений. Так на основании исследования теплообмена по длине барабана установлено, что формирование и сушка гранул практически полностью завершаются на первых двух-трех метрах в загрузочной зоне аппарата. Высокая интенсивность процессов тепло- и массообмена в зоне распыла определяется большой поверхностью контакта твердой и жидкой фаз. Для повышения эффективности процессов гранулообразования и сушки целесообразно приблизить место ссыпания порошкового материала к форсунке. С учетом результатов экспериментальных исследований разработана усовершенствованная конструкция аппарата БГС.