Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Методика расчета




По заданному фактору разделения при максимальной скорости определяют частоту вращения барабана центрифуги в 1/с:

, (1)

где Dmax- максимальный диаметр барабана, м.

Тогда производительность центрифуги в м3/ч по питанию:

, (2)

где Dсл- диаметр “сливного цилиндра”, м; L1- длина “сливного цилиндра”, м; r 1 и r 2 -плотность соответственно твердых частиц и жидкой фазы суспензии, кг/м3; d- крупность разделения (минимальный размер частиц, по которым происходит разделения твердого вещества суспензии между сливом и осадком). м; m - динамическая вязкость жидкой фазы, Па·с.

Производительность центрифуги в кг/ч по питанию:

, (3)

где - плотность суспензии в кг/м3.

При одинаковых условиях разделения производительность шнековых осадительных центрифуг пропорциональна кубу отношения их линейных размеров и квадрату отношения частоты вращения барабанов или квадрату отношения их линейных размеров и первой степени отношения возникающих в них центробежных сил, т.е.:

, (4)

где l -отношение любых сходственных геометрических размеров центрифуг, например

Из уравнений материального баланса можно определить производительность центрифуги в кг/ч по сухому твердому веществу:

, (5)

и производительность центрифуги в кг/ч по сливу (фугату):

, (6)

В этих выражениях Вс- концентрация твердого вещества в суспензии в % масс; В- влажность осадка в % масс; Вф- содержание твердой фазы в фугате в % масс.

Принимая плотность фугата , получим:

, м3/ч, (7)

Предельный размер в мкм твердых частиц, движение которых в поле центробежных сил соответствует закону Стокса, можно с достаточной точностью определить по формуле:

, (8)

Минимальную возможную влажность осадка в % можно ориентировочно подсчитать по уравнению:

, (9)

где r н- кажущаяся плотность осадка (насыпная масса), кг/м3.

Общий расход энергии шнековой осадительной центрифуги непрерывного действия слагается из мощности: N1- на сообщение кинетической энергии сливу (фугату) и осадку, выбрасываемым из машины; N2 - на преодоление сил трения при транспортировании осадка внутри машины; N3- на преодоление вредных сопротивлений в машине.Мощность в кВт,.затрачиваемая на сообщение кинетической энергии сливу и осадку, которые выбрасываются из барабана центрифуги:

, (10)

где Rк- радиус расположения окон для выгрузки осадка из барабана центрифуги, м. Мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения при транспортировании осадка внутри машины, включает мощности: - на преодоление составляющей центробежной силы; N2 '' - на преодоление сил трения, возникающих между стенками барабана и осадком; - на преодоление сил трения между витками шнека и осадком, т.е:

, (11)

Мощность в кВт, затрачиваемая на преодоление составляющей центробежной силы, которая направлена вдоль образующей барабана машины к его широкому концу:

, (12)

где Rср- средний радиус барабана, м; L- длина барабана центрифуги, м; b - угол между осью и образующей барабана.

Мощность в кВт, затрачиваемая на преодоление сил трения между осадком и стенками барабана:

, (13)

здесь К1- коэффициент трения осадка о стенки машины (обычно К1=0,3 ¸ 0,8)

Мощность в кВт, затрачиваемая на преодоление сил трения между осадком и витками шнека:

(14)

где К2- коэффициент трения осадка о поверхность витков шнека (обычно К2 = 0,15 ¸ 0,40); z- число витков шнека.

Подставив значения , и в уравнение 8), получим N2 в кВт:

(15)

Мощность N3, затрачиваемая на преодоление вредных сопротивлений в машине, также включает три составляющие , , .

Мощность в кВт на преодоление сил трения внутри редуктора:

, (16)

где h - коэффициент полезного действия редуктора (для обычного редуктора h = 0,95 ¸ 0,98); i- отношение частоты вращения барабана и шнека (обычно i=30 ¸ 50).

Для сокращения потерь в редукторе можно устанавливать специальные планетарные редукторы или редукторы с внутренним зацеплением. В этом случае уравнение (16) принимает вид:

, (17)

здесь h 1- коэффициент полезного действия планетарного редуктора (обычно h 1=0,60 ¸ 0,85). Из положенного следует, что решающим фактором, определяющим величину потерь мощности в редукторе, является принятая схема редуктора. Степень влияния этого фактора выясняется только при конструировании конкретной машины, в связи с чем точное определение возможно только после выбора или разработки конструкции редуктора. Мощность, затрачиваемую на преодоление сил трения в цапфах и уплотнениях, можно ориентировочно подсчитать по формуле:

, (18)

где , кВт; G- вес вращающихся частей центрифуги, кг; Dб- максимальный диаметр конического барабана центрифуги, м; К3- коэффициент, учитывающий потери холостого хода машины (можно принимать К3= 3 ¸ 6); К4- коэффициент трения в цапфах (для шариковых и роликовых подшипников К4 = 0,005 ¸ 0,020, для подшипников скользящего трения К4= 0,05 ¸ 0,10). Мощность в кВт, затрачиваемая на преодоление сил трения барабана машины о воздух:

, (19)

Таким образом, полная мощность, потребляемая шнековой осадительной центрифугой непрерывного действия:

, (20)

Из приведенных уравнений видно, что составляющие N1, N2 и энергетического баланса пропорциональны квадрату частоты вращения n, составляющая - ее первой степени, а составляющая пропорциональна кубу величины n. Это позволяет (при прочих равных условиях) вычислить мощность, расходуемую центрифугой при различных частотах вращения, если известна мощность, расходуемая машиной при какой-либо определенной частоте, по уравнению:

, (21)

где Nx - потребляемая мощность при частоте вращения nx; n0 - частота вращения, при которой определены составляющие энергетического баланса.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 608; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.