Разработка сапр камерного оборудование металических изделий (стр. 2 из 6)

Рисунок 2. Схема работы осевого вентилятора.

Диагональные вентиляторы - Диагональные вентиляторы являются смешением радиальных и осевых вентиляторов, радиальная крыльчатка вызывает увеличение статического давления в связи с центробежной силой, действующей в радиальном направлении. У осевой крыльчатки не возникает эквивалентного давления, поскольку воздушный поток является нормально осевым.

Рисунок 3. Схема работы диагонального вентилятора.

Калориферы - предназначены для нагрева воздуха в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в различных отраслях, таких как строительство, промышленность и многие другие.

Калорифер создает большой перепад температуры проходящего воздуха (от 70 до 110 °С), что позволяет использовать его для приточной вентиляции с подачей наружного воздуха с отрицательными температурами до -25 °С. В

теплое время калорифер может использоваться как высокопроизводительный вентилятор. Устройство состоит из теплоотдающих элементов, трубных решеток, крышек с патрубками для подвода (отвала) теплоносителя и съемных боковых щитков.

Рисунок 4. Устройство калорифера.

1.2.1 Перечень ГОСТированных материалов сушки:

Наименование	ГОСТ, ОСТ, ТУ
Сталь углеродистая (обычного качества).	380-71*
Сталь тонколистовая (коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная).	5582-75*
Трубы бесшовные (холодно и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали).	9941-81
Листы свинцовые	9559-75*
Трубы из титановых сплавов	ОСТ 190050-72
Трубы сварные из титановых сплавов	24890-81
Проволока сварочная из титановых сплавов	ОСТ 90015-71
Проволока латунная	1066-80
Прутки латунные	2060-73*
Латунные листы и полосы	931-78*

Таблица 1- материалы.

1.3 Процесс конвективной сушки

При конвективной сушке физическая сущность процесса сводится к удалению влаги из материала за счет разности парциальных давлений над материалом и в окружающей среде . Процесс сушки происходит при условии, что при равенстве парциальных давлений наступает состояние равновесия и процесс сушки прекращается. При этом в материале установится влажность, называемая равновесной. Если сушить материал до влажности ниже равновесной, то неизбежно наступит состояние, при котором , и материал начнет увлажняться. Этот процесс называют сорбцией. Обычно сушку ведут до равновесной влажности.

При сушке удаление влаги с поверхности связано с диффузией влаги изнутри материала к поверхности. Эти два процесса должны находится в строгом соответствии, в противном случае возможно пересыхание, коробление поверхности материала и ухудшение его качества.

Таким образом, при конвективной сушке влага перемещается к поверхности за счет градиента влажности, градиент температуры несколько тормозит процесс. За счет разности температур на поверхности и внутри материала происходит движение влаги внутрь, в направлении снижения температуры.

Равновесная влажность, а следовательно протекание процесса сушки зависят от свойств высушиваемого материала, характера связи с ним влаги и параметров окружающей среды. Связь влаги с материалом может быть механической, физико-химической и химической.

Влажному материалу присущи все формы связи с водой, и очень трудно разграничить периоды сушки, соответствующие различным видам связи молекул воды с молекулами вещества. Поэтому экспериментальным путем строят изотермы сорбции при постоянной температуре. Изотермы сорбции позволяют установить связь между влажностью материала и относительной влажностью воздуха, а также определить равновесную влажность при сушке.

Сушка происходит в газообразной среде (воздух, топочные газы, перегретый пар), которая путем конвекции передает теплоту древесине. Для

нагревания и циркуляции сушильного агента камеры снабжают нагревательными и циркуляционными устройствами. Воздух, нагретый при помощи калориферов до температуры, соответствующей фазе сушки циркулирует в сушильной камере и нагревает материалы. Избыток влаги начинает испаряться с поверхности. Процесс продолжается до тех пор, пока уровень влажности заготовки не достигнет требуемого. Влажность воздуха в камере должна быть на 3 - 5%% больше влажности материала. Чтобы избежать пересушивания поверхности, в материал вводится несколько датчиков влажности, которые постоянно передают информацию об уровне влажности.

1.4 Описание конструкции и режима работы сушильной установки.

Конструкция сушильной камеры может включать в себя:

1) Вентиляторы

2) Калориферы

3) Систему пароувлажнения

4) Системы приточно- вытяжной вентиляции

Проектируется конвективная сушильная, имеет следующий цикл работы:

Через специальные клапаны установка закачивает воздух из окружающей среды, затем нагревает его до требуемой температуры, далее открывается верхняя крышка и в камеру помещается изделие, происходит его сушка, затем высушенное изделие извлекают, и установка охлаждается.

Задачей проектирования является автоматизированный поиск оптимальных режимных и технологических параметров, при которых сушка будет наиболее эффективной. Так же задача проектирования включает в себя подбор дополнительно оборудования (вентиляторы, калориферы) с необходимыми для данного процесса техническими характеристиками (мощность, расход в единицу времени и т.д.).

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Для создания САПР установки для конвективной сушки металлических изделий требуется решить следующие задачи:

1)Разработать структурную схему подсистемы САПР, отражающую состав технического, программного, математического, информационного и методического обеспечения, необходимого для реализации процесса проектирования.

2)Разработать функциональную схему подсистемы САПР, отражающую последовательность процесса проектирования.

3)Разработать математическое обеспечение САПР: математическую

модель процесса сушки металлических изделий конвективным методом, а также задачу оптимизации режимных и конструкционных параметров установки сушки;

4)Разработать состав программного обеспечения для реализации этапов проектирования на ЭВМ. При этом необходимо программно реализовать алгоритмы решения математической модели и задачи оптимизации.

5)Разработать структуру информационного обеспечения подсистемы САПР.

6)Разработать состав комплекса технических средств с учетом требований предъявляемых к техническому обеспечению.

3. ОПИСАНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЙ САПР

3.1 Информационное обеспечение.

Информационное обеспечение САПР – это совокупность единой системы классификации и кодирования, системы показателей и информационных языков, унифицированных систем документации и массивов информации, совокупность первичных и производных данных, а также совокупность правил и методов организации, представления, накопления хранения, обновления и контроля информации, обеспечивающих эффективное использование информации в САПР. Информационное обеспечения предназначено для организации, использования (получения),

хранения и поддержания в актуальном и корректном состоянии всех сведений (данных), необходимых для процесса проектирования. Его основной функцией является представление всем категориям пользователей и приложений необходимой информации в требуемых количествах, формах и сроках.

Наибольшее распространение получила реляционная модель, вследствие простой формы представления данных и развитому теоретическому аппарату, позволяющему легко описывать различные преобразования над ними. Основу реляционной модели составляет совокупность данных, сформированных в виде таблицы. Такая форма представления информации привычна для специалиста, пользующегося различной справочной литературой, поэтому в данной САПР используется именно реляционная модель БД.

Для нормального функционирования САПР необходимо наличие следующих баз данных:

-БД "Типы оборудования".

-БД "Параметры установки".

-БД "Готовые проекты".

Рассмотрим состав каждой из них:

База данных «Типы оборудования» включает в себя 2 таблицы: «Типы оборудования. Модели калориферов», «Типы оборудования. Модели вентиляторов»,

Первая таблица содержит информацию о моделях калориферов, площади живого сечения, коэффициенте теплопередачи, поверхности нагрева, сопротивлению по воздуху и номинальной мощности.