Объёмная производительность насоса:
Vб = Gн/ρбн = 0,5/999,5 = 1,39*10-3 м3/с = 5 м3/ч.
Потеря напора:
Н =
/ ρ*g = 143244/987*9,81 = 15 м.вод.ст.Принимаем центробежный насос марки X8/18, КПД насоса
= 0,5Мощность электродвигателя:
N = Vб*
/ = 1,39*10-3*143244/0,5 = 398 ВтПринимаем электродвигатель серии 2В 100S2 мощностью N2 = 4,0 кВт
4.9. Подбор насоса для перекачивания конденсата.
Полный напор, развиваемый насосом:
= + + = 55388 + 2011 + 45513 = 102912 Па.Объёмная производительность:
Vкд = Gкд/ρкдн = 0,785/927,9 = 0,846*10-3 м3/с = 3,05 м3/ч.
Потеря напора:
Н =
/ ρ*g = 102912/927,9*9,81 = 11 м.вод.ст.Принимаем центробежный насос марки X8/18, КПД насоса
= 0,5Мощность электродвигателя:
N = Vкд*
/ = 0,846*10-3*102912/0,5 = 174 ВтПринимаем электродвигатель серии 2В 100S2 мощностью N2 = 4,0 кВт
5. Механический расчёт
5.1. Основные детали теплообменника: корпус, фланцы, днища, обечайки, болты, принимаем из стали ст.3 (1) стр.83
Номинальное допускаемое напряжение стали Вст3
, =132 МПаПоправочный коэффициент для обогреваемого корпуса с отверстиями для приварки патрубков и выпуклых днищ
: =0,9 – для корпуса =0,95 – для днища с отверстиямиРасчётное допускаемое напряжение на растяжение для стали Вст3 (1 стр.48)
Для корпуса:
МПаДля днища:
МПаКоэффициент прочности сварного стыкового шва, свариваемого электросваркой вручную
=0,75.2. Толщина стенки корпуса:
Р = 45513 Па = 0,045 мПа – принимаем давление в корпусе аппарата равным давлению, развиваемому насосом подачи конденсата.
С = 0,003 м – конструктивная добавка на коррозию, овальность
5.3. Толщина выпуклого днища:
Р = 135611 Па = 0,14 мПа – давление во входной камере, равное давлению, создаваемому насосом подачи бульона.
dн = dв + 2*δ1 = 0,6 + 2*0,004 = 0,608м – наружный диаметр корпуса.
Фактор формы днища – К = 2,1 (1) стр.124
Отношение h/ dн =0,125/0,608 = 0,21
Отношение (t+d)/ dн = (0,1+0,032)/0,608 = 0,22
Толщина выпуклого днища:
= (0,14*0,608*2,1)/(2*125,4*0,7)+0,003 = 4*10-3 мм5.4. Расчёт болтов фланцевого соединения корпуса.
Усилие, открывающее днище входной камеры от фланца (1) 5.119
Q = π* d²ср*(Р/4) = 3,14*0,72²*(0,21/4) = 0,085мм
Принимаем предварительно внутренний диаметр резьбы болта (1) т.13
Dв = 14 мм = 0,014 м
Принимаем отношение шага расположения болтов к внутреннему диаметру:
S/ Dв = 5
Шаг болтов, предварительно: (1) стр.157
z = π* Dв /t = 3,14*0,6/0,07 = 30
Принимаем число болтов кратное четырём z = 32
Уточнённый шаг болтов:
t=π* Dб / z = 3,14*0,67/32 = 0,066м
Усилие на один болт:
Р0 = К*Q/z = 2*0,085/32 = 5,3*10-3 мм,
где К=2 – коэффициент затяжки болта для мелких прокладок (1) стр.157
Внутренний диаметр резьбы болта (1) 5.123.
D
=1,13 +0,005=1,13 +0,005= 0,0125 м = 12,5 ммПринимаем болты с шестигранной головкой нормальной точности по ГОСТ 7798-70 (1) т.13
Номинальный диаметр резьбы 16 мм.
Шаг резьбы – крупный, резьба метрическая М16
5.5. Толщина круглого приварного фланца: (1) 5.125.
δ
= β +Cβ=0,43 – коэффициент для фланцев, имеющих прокладку по всей торцевой поверхности (1) стр.159
r0 = Dб /2 = 0,67/2 = 0,335м – радиус окружностей центров болтовых отверстий
r = Dв /2 = 0,6/2 = 0,3м – внутренний диаметр корпуса
d = 0,018м – диаметр болтового отверстия
δн = δ = 118,8 мПа – допускаемое напряжение на изгиб (1) 5.2
С = 0,004м – конструктивная прибавка (1) 158.
δ
= β +C = 0,43 +0,004 = 8,7*10-3м = 9 мм6. Расчёт тепловой изоляции.
Тепловая изоляция используется для уменьшения тепловых потерь, повышения эффективности использования теплоносителя, выполняя требования техники безопасности и защиты поверхности от коррозии.
6.1. Принимаем температуру на поверхности изоляции, согласно санитарным нормам t
= 40 C6.2. Принимаем температуру окружающего воздуха t
=20 C6.3. Принимаем теплоизоляционный материал: минераловатно-асбестовые плиты К = 4, коэффициент теплопроводности
= 0,079 ВТ/мК6.4. Коэффициент теплопередачи в окружающую среду
= + =9,74+0,07 =9,74+0,07(40-20)=11,14 ВТ/м К6.5. Удельный тепловой поток от изолированной поверхности к окружающему воздуху:
q =
) = 11,14*(40-20) = 222,8 ВТ/м6.6. Толщина тепловой изоляции:
q * = (0,079/222,8*(138-40)) = 0,035 м = 35ммСписок используемой литературы:
1. Солнцев В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств и химической технологии: Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию. - Влад.: ТГЭУ, 2006.-100 с.
2. Лунин О.Г., Вельтищев В.Н. Теплообменные аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1987.-239 с.
3. Соколов В.И. Основы расчёта и конструирования машиностроения и аппаратов пищевых производств. – М.: Машиностроение, 1983.-484 с.
4. Расчёты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств/ под ред. С.М. Гребешока. – М. – Агропромиздат, 1987. – 304 с.