ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1 -унос - содержание твердой фазы в фугате (фильтрат);
1 - насыщенность осадка жидкой фазой;
1 - крупность разделения - (минимальный размер частиц, улавливаемых при центробежном осаждении).
3. Расчёт аппарата
.1 Вычисление длины барабана промышленной центрифуги
Изучить процесс центрифугирования и спроектировать центрифугу периодического действия. Рассчитать геометрические размеры исходя из максимального отношения V/N. Разработать блок-схему алгоритма и программу расчета на ЭВМ оптимально отношения V/N. Центрифугирование данной смеси проводилось сначала на лабораторной центрифуге со следующими характеристиками: Ωл = 0,0106 м3; Σл = 75 м2; τпит. =1 мин; Rл = 215 мм; Lл = 190 мм. Было получено Vл = 0,0325 м3фугата.[7]
Предварительные данные проектируемой центрифуги приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Данные проектируемой центрифуги
График соотношения V,N,Tпроектируемой центрифуги представлен на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 - Зависимость соотношения V,N,Tпроектируемой центрифуги
Таблица 3.2 - СоотношениеV, N, T проектируемой центрифуги
Максимальное значение отношения объёма фугата к мощности центрифуги по данным графика составляет 9,9 приТ = 6 мин.
Необходимо рассчитать геометрические параметры аппарата, а именно длину его барабана.
При расчете центрифуги необходимы следующие параметры:
Средний фактор разделения центрифуги
Фср= , (3.1)
где ω - угловая скорость барабана, рад/с;
R - наружный радиус барабана, м;
r0 - внутренний радиус барабана, м;
g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Рабочий объем барабана
Ω = L · π · (R2 -r02) (3.2)
где L- длина барабана центрифуги, м.
Средняя поверхность разделения
ср = π · L · (R+r0), (3.3)
Индекс производительности
Σ = Фср· Fср (3.4)
Продолжительность питания барабана суспензией
τпит.= ·Т (3.5)
Производительность промышленной центрифуги за один цикл
(3.6)
где Vц - объём фугата промышленной центрифуги, м3;
Vл - объём фугата лабораторной центрифуги, м3;
Σ - индекс производительности промышленной центрифуги, м2;
Σл - индекс производительности лабораторной центрифуги, м2;
Ω - рабочий объём барабана промышленной центрифуги, м3;
Ωл - рабочий объём барабана лабораторной центрифуги, м3;
τпит - продолжительность питания барабана суспензией промышленной центрифуги, мин.;
τпитл - продолжительность питания барабана суспензией лабораторной центрифуги, мин.
Подставив в выражение (3.4) вместо среднего фактора разделения выражение (3.1), а вместо средней поверхности разделения выражение (3.3), получим следующее выражение:
Σ = (3.7)
Преобразуя выражение (3.6) получим:
τпит.= ·Т =
= 3 мин = 180 c
(3.8)
После подстановки в выражение (3.8) вместо индекса производительности промышленной центрифуги выражение (3.3), а вместо рабочего объема барабана промышленной центрифуги выражение (3.2), получим:
(3.9)
Для выражения длины центрифуги из выражения (3.9) необходимы следующие преобразования:
(3.10)
(3.11)
Подставив в выражение (3.11) численные значения исходных параметров, получим длину барабана промышленной центрифуги:
(м) (3.12)
.2 Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги
Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги представлена на рисунке 3.2.1.
Рисунок 3.2.1 - Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги
3.3 Программа расчёта промышленной центрифуги
Программа расчета промышленной центрифуги производится на языке программирования Pascal. Перед началом программирования необходимо ввести следующие дополнительные обозначения всех необходимых для расчёта параметров:
Vц = V= 19,8 м3;
Vл = V1 = 0,0325 м3;
Σл = E= 75 м2;
Ωл = G = 0,0106 м3;
R = R = 1,1 м;
r0 = r0 = 0,7 м;
ω = w = 40 рад / с;
После ввода необходимых данных получаем:
4. Охрана труда и техника безопасности
.1 Правила и нормы по технике безопасности и охране труда
Правила и нормы по технике безопасности направлены на защиту организма человека от физических травм, воздействия технических средств, используемых в процессе труда. Они регулируют поведение людей, обеспечивающее безопасность труда с точки зрения устройства и размещения машин, строительных конструкций, зданий, сооружений и оборудования.
Правила и нормы по производственной санитарии и гигиене предусматривают защиту организма от переутомления, химического, атмосферного воздействия и т.п. Эти правила и нормы устанавливают требования по устройству территорий, производственных и бытовых помещений, оборудованию рабочих мест и т.п.
Требования в области обеспечения безопасных и здоровых условий труда, содержащиеся в правилах и нормах по технике безопасности и производственной санитарии, являются юридически обязательными как для администрации, так и для рабочих и служащих. При несоблюдении этих правил и норм виновные лица несут юридическую ответственность.
Рабочий и служащие, занятые на тяжёлых работах и на работах с вредными или опасными условиями труда, а также связанных с использованием различной техники, проходят обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры для предупреждения заболеваний, несчастных случаев, а также определения пригодности их к поручаемой работе.
Рабочих и служащих, нуждающихся по состоянию здоровья в предоставлении более лёгкой работы, администрация обязана перевести с их согласия на такую работу в соответствии с медицинским заключением временно или без ограниченного срока.
.2 Вибрация
Шум, как правило, является следствием вибрации и поэтому на практике часто рабочие испытывают совместное неблагоприятное действие шума и вибрации. Воздействие вибрации не только отрицательно сказывается на здоровье, ухудшает самочувствие, снижает производительность труда, но иногда приводит к профессиональному заболеванию-виброболезни. По данным Всемирной организации здравоохранения повышенные уровни вибрации и шума являются ведущими факторами в возникновении сердечнососудистых заболеваний.
При работе машин и механизмов низкочастотные вибрации вызываются инерционными силами, силами трения, периодическими рабочими нагрузками. Высокочастотные вибрации возникают в результате ударов из-за наличия зазоров в соединениях механизмов, ударов в зубчатых и цепных передачах, соударений в подшипниках качения.
.2.1 Методы защиты
Разработка мероприятий по защите от вибраций рабочих мест должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения, схемы организации работ. Методы уменьшения вредных вибраций от работающего оборудования можно разделить на две основные группы: 1) методы, основанные на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения; 2) методы ослабления вибрации на путях их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.
.2.2 Виброизоляция
В инженерной практике часто приходится разрабатывать мероприятия по уменьшению вибрации на путях ее распространения от источника вибрации. Эффективным способом борьбы с вредной вибрацией является пассивная виброизоляция в сочетании с применением виброгасящих оснований. С ее помощью достигается уменьшение передачи динамической силы от машины к основанию, а также уменьшение вибраций, передаваемых от основания к рабочим местам посредством размещения между ними упругих элементов (виброизоляторов или амортизаторов). Установка машин на упругие опоры практически не ослабляет вибрации самой машины, но уменьшает передачу вибраций на поддерживающую конструкцию и, следовательно, уменьшает вибрацию рабочих мест. Также применяется активная виброизоляция, для ее активизации используется дополнительный источник энергии.
1 - насыщенность осадка жидкой фазой;
1 - крупность разделения - (минимальный размер частиц, улавливаемых при центробежном осаждении).
3. Расчёт аппарата
.1 Вычисление длины барабана промышленной центрифуги
Изучить процесс центрифугирования и спроектировать центрифугу периодического действия. Рассчитать геометрические размеры исходя из максимального отношения V/N. Разработать блок-схему алгоритма и программу расчета на ЭВМ оптимально отношения V/N. Центрифугирование данной смеси проводилось сначала на лабораторной центрифуге со следующими характеристиками: Ωл = 0,0106 м3; Σл = 75 м2; τпит. =1 мин; Rл = 215 мм; Lл = 190 мм. Было получено Vл = 0,0325 м3фугата.[7]
Предварительные данные проектируемой центрифуги приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Данные проектируемой центрифуги
ω, рад/с | R,м | r0, м |
40 | 1,1 | 0,7 |
График соотношения V,N,Tпроектируемой центрифуги представлен на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 - Зависимость соотношения V,N,Tпроектируемой центрифуги
Таблица 3.2 - СоотношениеV, N, T проектируемой центрифуги
T, мин | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
V, м2/ч | 3 | 10,5 | 17,8 | 19 | 19,7 | 19,8 | 19,7 | 20 | 20,1 | 21,2 |
N, кВт/ч | 3 | 2,6 | 2,3 | 2,1 | 2 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,6 | 3,3 |
V/N | 1 | 4,04 | 2,74 | 9,05 | 9,85 | 9,9 | 9,4 | 9,09 | 7,79 | 6,42 |
Максимальное значение отношения объёма фугата к мощности центрифуги по данным графика составляет 9,9 приТ = 6 мин.
Необходимо рассчитать геометрические параметры аппарата, а именно длину его барабана.
При расчете центрифуги необходимы следующие параметры:
Средний фактор разделения центрифуги
Фср= , (3.1)
где ω - угловая скорость барабана, рад/с;
R - наружный радиус барабана, м;
r0 - внутренний радиус барабана, м;
g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Рабочий объем барабана
Ω = L · π · (R2 -r02) (3.2)
где L- длина барабана центрифуги, м.
Средняя поверхность разделения
ср = π · L · (R+r0), (3.3)
Индекс производительности
Σ = Фср· Fср (3.4)
Продолжительность питания барабана суспензией
τпит.= ·Т (3.5)
Производительность промышленной центрифуги за один цикл
(3.6)
где Vц - объём фугата промышленной центрифуги, м3;
Vл - объём фугата лабораторной центрифуги, м3;
Σ - индекс производительности промышленной центрифуги, м2;
Σл - индекс производительности лабораторной центрифуги, м2;
Ω - рабочий объём барабана промышленной центрифуги, м3;
Ωл - рабочий объём барабана лабораторной центрифуги, м3;
τпит - продолжительность питания барабана суспензией промышленной центрифуги, мин.;
τпитл - продолжительность питания барабана суспензией лабораторной центрифуги, мин.
Подставив в выражение (3.4) вместо среднего фактора разделения выражение (3.1), а вместо средней поверхности разделения выражение (3.3), получим следующее выражение:
Σ = (3.7)
Преобразуя выражение (3.6) получим:
τпит.= ·Т =
= 3 мин = 180 c
(3.8)
После подстановки в выражение (3.8) вместо индекса производительности промышленной центрифуги выражение (3.3), а вместо рабочего объема барабана промышленной центрифуги выражение (3.2), получим:
(3.9)
Для выражения длины центрифуги из выражения (3.9) необходимы следующие преобразования:
(3.10)
(3.11)
Подставив в выражение (3.11) численные значения исходных параметров, получим длину барабана промышленной центрифуги:
(м) (3.12)
.2 Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги
Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги представлена на рисунке 3.2.1.
Рисунок 3.2.1 - Блок - схема алгоритма расчёта промышленной центрифуги
3.3 Программа расчёта промышленной центрифуги
Программа расчета промышленной центрифуги производится на языке программирования Pascal. Перед началом программирования необходимо ввести следующие дополнительные обозначения всех необходимых для расчёта параметров:
Vц = V= 19,8 м3;
Vл = V1 = 0,0325 м3;
Σл = E= 75 м2;
Ωл = G = 0,0106 м3;
R = R = 1,1 м;
r0 = r0 = 0,7 м;
ω = w = 40 рад / с;
После ввода необходимых данных получаем:
4. Охрана труда и техника безопасности
.1 Правила и нормы по технике безопасности и охране труда
Правила и нормы по технике безопасности направлены на защиту организма человека от физических травм, воздействия технических средств, используемых в процессе труда. Они регулируют поведение людей, обеспечивающее безопасность труда с точки зрения устройства и размещения машин, строительных конструкций, зданий, сооружений и оборудования.
Правила и нормы по производственной санитарии и гигиене предусматривают защиту организма от переутомления, химического, атмосферного воздействия и т.п. Эти правила и нормы устанавливают требования по устройству территорий, производственных и бытовых помещений, оборудованию рабочих мест и т.п.
Требования в области обеспечения безопасных и здоровых условий труда, содержащиеся в правилах и нормах по технике безопасности и производственной санитарии, являются юридически обязательными как для администрации, так и для рабочих и служащих. При несоблюдении этих правил и норм виновные лица несут юридическую ответственность.
Рабочий и служащие, занятые на тяжёлых работах и на работах с вредными или опасными условиями труда, а также связанных с использованием различной техники, проходят обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры для предупреждения заболеваний, несчастных случаев, а также определения пригодности их к поручаемой работе.
Рабочих и служащих, нуждающихся по состоянию здоровья в предоставлении более лёгкой работы, администрация обязана перевести с их согласия на такую работу в соответствии с медицинским заключением временно или без ограниченного срока.
.2 Вибрация
Шум, как правило, является следствием вибрации и поэтому на практике часто рабочие испытывают совместное неблагоприятное действие шума и вибрации. Воздействие вибрации не только отрицательно сказывается на здоровье, ухудшает самочувствие, снижает производительность труда, но иногда приводит к профессиональному заболеванию-виброболезни. По данным Всемирной организации здравоохранения повышенные уровни вибрации и шума являются ведущими факторами в возникновении сердечнососудистых заболеваний.
При работе машин и механизмов низкочастотные вибрации вызываются инерционными силами, силами трения, периодическими рабочими нагрузками. Высокочастотные вибрации возникают в результате ударов из-за наличия зазоров в соединениях механизмов, ударов в зубчатых и цепных передачах, соударений в подшипниках качения.
.2.1 Методы защиты
Разработка мероприятий по защите от вибраций рабочих мест должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения, схемы организации работ. Методы уменьшения вредных вибраций от работающего оборудования можно разделить на две основные группы: 1) методы, основанные на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения; 2) методы ослабления вибрации на путях их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.
.2.2 Виброизоляция
В инженерной практике часто приходится разрабатывать мероприятия по уменьшению вибрации на путях ее распространения от источника вибрации. Эффективным способом борьбы с вредной вибрацией является пассивная виброизоляция в сочетании с применением виброгасящих оснований. С ее помощью достигается уменьшение передачи динамической силы от машины к основанию, а также уменьшение вибраций, передаваемых от основания к рабочим местам посредством размещения между ними упругих элементов (виброизоляторов или амортизаторов). Установка машин на упругие опоры практически не ослабляет вибрации самой машины, но уменьшает передачу вибраций на поддерживающую конструкцию и, следовательно, уменьшает вибрацию рабочих мест. Также применяется активная виброизоляция, для ее активизации используется дополнительный источник энергии.