Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Розрахунок та проектування редуктора вакуум-фльтра, його призначення у хмко-технологчнй промисловост та основн технологчн хара

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 26.05.13. Сдан: 2013. Страниц: 38. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 

 

Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Дніпропетровський національний університет

Кафедра хімії та хімічної технології ВМС

Факультет – хімічний

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА  ЗАПИСКА

 

до курсової роботи на тему

 

Розрахунок та проектування редуктора вакуум-фільтра, його призначення у хіміко-технологічній промисловості та основні технологічні характеристики.

 

 

 

Студента групи: ХВ-10-3  Чуба Е. В.

 

Керівник проекту: Клюшник Д.В.

 

Зав. кафедрою: Нестерова О.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ

2012 р.

 

Дніпропетровський національний університет

 

Кафедра                           хімії та хімічної технології ВМС

Дисципліна прикладна механіка                    

Спеціальність  хімік – технолог

Курс   2-ий Група      ХВ-10-3 Семестр 2-ий

 

 

 

ЗАВДАННЯ

до курсової роботи студента

Чуба Евгена Валерійовича

  1. Тема роботи: Розрахунок та проектування редуктора вакуум-фільтра, його призначення у хіміко-технологічній промисловості та основні технологічні характеристики.
  2. Строк здачі студентом роботи:
  3. Вихідні дані до проекту:

а) потужність робочого органу P=22 кВт

б) двигун асинхронний

в) напруга цехової  мережі 380 В

г) трифазна мережа 50 Гц

4. Зміст розрахунково-пояснювальної  записки:

5. Перелік графічного  матеріалу:

6. Дата видачі завдання:

 

 

           
         

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата

Розробив

Чуб Е.В.

     

Літера

Аркуш

Аркушів

Перевірив

Клюшник Д.В.

         

      1

 
       

ДНУ. ХВ-10-3

Н. контр.

     

Затвердив

     

 

 

 

 

Зміст

 

Вступ …………………………………………………………………………...3

Види вакуум-фільтрів……………………………………………………….....4

    барабанний вакуум-фільтр із зовнішнью фільтруючою

    поверхнею…………………………………………………………………....4

   дискові вакуум-фільтри..…………………………………………………...11

    стрічкові вакуум-фільтри…………………………………………..……....11

    тарільчаті вакуумфільтри…………………………………………………..13

    карусельні вакуум-фільтри…………………………………...…………… 15

      Барабанний вакуум-фільтр………………………………….……….………..16

    принцип роботи  барабанного вакуум-фіьтра………………………..…….21

Спеціальна частина……………………………………………………..……...23

Висновок…………………………………………………………………..…....33

Список використаної літератури………………………………………….......34

         

ХТВМС 05.2012.

Арк..

         

2

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

 

                                      ВСТУПбарабан вакуумный фильтр газовый

Фильтрование применяют  в промышленности для тонкого разделения жидких или газовых гетерогенных систем. С его помощью можно добиться значительно более полной, чем в процессах осаждения, очистки жидкости или газа от взвешенных частиц и, соответственно, более высокого выхода продукта (если им является твердая фаза суспензии).

В процессе фильтрования твердые частицы либо задерживаются  на поверхности фильтровальной перегородки, образуя осадок, либо проникают в  ее глубину, задерживаясь в порах. В  соответствии с этим различают фильтрование с образованием осадка и фильтрование с закупориванием пор. Иногда их совмещают (применяя фильтрование с образованием осадка и закупориванием пор).

Движущей силой процесса фильтрования является разность давлений до и после фильтра. Если эта разность создается с помощью насоса, компрессора или вакуум-насоса, то происходит фильтрование под действием перепада давления, если с помощью центробежных сил - центробежное фильтрование (центрифугирование).

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

3

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

ВИДИ ВАКУУМ-ФІЛЬТРІВ

БАРАБАННИЙ  ВАКУУМ-ФІЛЬТР ІЗ ЗОВНІШНЬОЮ ФІЛЬТРУЮЧОЮ ПОВЕРХНЕЮ.

Барабанные вакуум-фильтры  имеют диаметр до 3,5 м и длину  до 8 м с поверхностью фильтрования от 5 до 100 кв.м. Угол погружения барабана в корыто зависит от концентрации и фильтруемости суспензии.

 

Рис.1.Схема барабанного вакуум-фильтра

 

Фильтры малого погружения (угол 80-100 °) предназначены для легко  фильтруемых суспензий. Для трудно фильтруемых суспензий угол погружения – около 200 °. Фильтры общего назначения имеют угол погружения 135-145 °. Наибольший угол погружения (210-270 °) имеют фильтры для низко концентрированных суспензий с волокнистой твердой фазой. Режимы работы барабанного вакуум-фильтра представлены на рисунки.

 

Рис.2. Режимы работы барабанного вакуум-фильтра (а), неподвижная часть золотника (б), подвижная часть золотника (в)

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

4

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

Реже используются в  промышленности барабанные вакуум-фильтры  других конструкций: со сходящим полотном, барабанные вакуум-фильтры сгустители, с внутренней фильтрующей поверхностью и т. д.

Барабанные фильтры, работающие под давлением, принципиально не отличаются от барабанных вакуум-фильтров. Фильтр помещается в корпус, рассчитанный на давление 0,3-0,4 МПа. Осадок выгружается  с помощью шлюзовой камеры.

Расчет на прочность  барабанного вакуум-фильтра. Основными расчетными элементами являются обечайка барабана, торцовые крышки и цапфы. Цапфы рассчитываются обычными методами, одновременно на изгиб и кручение под действием веса барабана, усилий от механизмов отжима и съема осадка, приводного крутящего момента и тормозного момента распределительной головки. Определенные особенности имеет расчет обечайки и торцовых крышек.

Обечайка. Погруженная в суспензию обечайка испытывает переменные нагрузки от гидростатического давления, равномерно распределенного по длине, усилия от механизмов отжима и съема осадка и от собственного веса барабана. Каждая из этих нагрузок создает нормальные напряжения в окружном и осевом направлениях.

Для упрощения расчета  влияние ребер и колец жесткости  не учитывается. Расчет ведется по РТМ 26-01-82-76 "Барабанные вакуум-фильтры. Методы расчета на прочность". Корпус барабана представляют как цилиндрическую оболочку, защемленную по краям и нагруженную указанными силами.

Максимальные напряжения в нижней части барабана и в середине его длины определяют по нижеприведенным формулам:

  • осевое и окружное напряжения от действия гидростатического давления

 

 

 

 

  • напряжения от усилий отжима и съема осадка

 

 

  • напряжения от веса барабана

 

 

где ?c – плотность суспензии, кг/куб.м;

g – ускорение силы тяжести, м/с2;

R – внутренний диаметр барабана, м;

s – толщина стенки обечайки, м;

Ak, Bk, Фk – функции;

q – усилие от механизмов отжима и среза, Н/м;

Мб – изгибающий момент от веса барабана, Н·м;

? – коэффициент Пуассона.

Изгибающий момент от веса барабана определяют в предположении, что вес барабана сосредоточенно приложен к его середине. Усилие отжима и среза ориентировочно можно  принять равными 4-5 кН/м.

Функция Фk зависит от угла погружения барабана ?0

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

6

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

 

Функции Ak и Bk выражаются через так называемые функции Крылова:

 

 

где L – длина обечайки, м.

Значения Ak и Bk можно определить по графикам, построенным по таблицам функций F1 и F3 в пределах от 0 до ?.

По формуле (а) знак перед слагаемым 0,0005 выбирают так, чтобы выражение  в фигурных скобках было максимальным по модулю.

Суммарные напряжения

 

 

Эквивалентное напряжение определяется по 4-ой (энергетической) теории прочности

 

 

Допускаемое напряжение [?] по пределу выносливости при числе циклов нагружения 106 определяют по таблицам или графикам. Коэффициент концентрации напряжений можно принять k? = 2,5. Тогда условие прочности

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

7

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

 

Торцовая крышка – это круглая  пластина, укрепленная ребрами и  снабженная в центре жесткой ступицей. Пластина нагружена в центре сосредоточенным изгибающим моментом М от цапфы, равным произведению опорной реакции на расстояние между серединами подшипника и торцовой крышки. Пластина защемлена по наружному контуру.

 

 

Схема к расчету  торцовой крышки

Опыт показывает, что  наиболее часто выход фильтра  из строя обусловлен растрескиванием  торцовой крышки в месте сопряжения ее с цапфой.

Рассмотрим сначала  изгиб круглой пластинки, жестко закрепленной по краю и имеющей в центре жесткую ступицу, к которой приложен изгибающий момент М.

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

8

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата 


 

 

 

Схема действия изгибающих моментов

Будем считать напряженное  состояние стенки плоским; в ней  действуют напряжения ?r – радиальное и ?t – окружное. Примем, что прямые, нормальные к срединной поверхности до деформации, остаются таковыми после нее.

Рассмотрим деформацию бесконечно малого отрезка радиуса срединной  поверхности. Точка b расположена на расстоянии r от центра, а точка с – на расстоянии r +dr.

 

Схема к расчету изгиба пластинки

 

Пусть w и ? – прогиб пластины и угол поворота нормали к срединной поверхности в точке b. Отрезок bc лежит на срединной поверхности и длина его не меняется. Найдем деформацию такого же отрезка lm, лежащего не расстоянии z от bc. Из простых геометрических соображений запишем:

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

9

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

Учитывая, что  , и используя уравнение Гука, получим:

 

 

рассматриваемого случая имеет  вид

Для определения напряжений и прогибов пластины с радиальными ребрами  используем метод минимизации полной энергии пластины в состоянии  равновесия. Полная энергия равна  сумме потенциальной энергии нагрузки Z и деформации U.

Зададимся некоторой функцией, выражающей зависимость прогиба w0 оребренной пластины от прогиба w неоребренной пластины и от неизвестных пока величин А и е, т. е.

 

 

Деформацию оребренной пластины можно представить как  ее изгиб относительно нейтральной  линии, расположенной на расстоянии е от срединной поверхности.

Примем допущения:

  • деформация пластины равномерна по окружности (это справедливо, если число ребер более 6).
  • прогиб оребренной пластины пропорционален прогибу неоребренной.
  • смещение е нейтрального слоя относительно срединной поверхности постоянно по радиусу.

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

10

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

ДИСКОВІ ВАКУУМ-ФІЛЬТРИ

Состоят из дисков, разделенных на секторы Секторы обернуты фильтрующей тканью. Площадь поверхности фильтрования достигает 100 м2.

Фильтрующие элементы соединяются  через трубовал и распределительную  головку поочередно с тремя вакуумированными полостями и с четвертой – отдувочной полостью. При соединении с отдувочной полостью в фильтрующие элементы подается фильтрат, скидывающий с них осадок на дно. При дальнейшем вращении трубовала фильтрующие элементы поочередно соединяются с вакуумированными полостями, давление в которых соответствует трем ступеням последовательно уменьшающегося остаточного давления. Это выравнивает чистоту фильтрата по мере накопления осадка на фильтрующем элементе.

Рис.3.Схема дискового вакуум-фильтра:

а) общая схема; б) сектор диска. 1 – вал; 2 – диски; 3 – корыто; 4 – распределительная головка; 5 – ткань; б – стенки сектора; 7 – накладка; 8 – шпильки; 9 – штуцер; 10 – ячейка вала

 

СТРІЧКОВИЙ  ВАККУУМ-ФІЛЬТР

Представляет собой работающий под вакуумом аппарат непрерывного действия, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают. Схематически фильтр изображен на рис. 4.

Перфорированная резиновая  лента 2 перемещается по замкнутому пути с помощью приводного 8 и натяжного З барабанов. Фильтрующая ткань 5 прижимается к ленте при натяжении роликами б. Из лотка 4 на фильтрующую ткань подается суспензия. Фильтрат отсасывается в вакуум-камеры 1, находящиеся под лентой, и выводится из аппарата. Отложившийся

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

11

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

на ткани осадок промывается  жидкостью, подаваемой из форсунок 9. Промывная  жидкость отсасывается в другие вакуум-камеры и также отводится из аппарата.

 

 

Рис.4.Схема ленточного вакуум-фильтра

1 -вакуум-камеры, 2 - перфорированная  лента, З натяжной бара6ан, 4—лоток  для подачи суспензии; 5 - фильтровальная  ткань, б -натяжные ролики; 7- валик  для перегиба ленты; 8 - приводной  барабан 9—форсунки для подачи  промывной жидкости

 

Осадок благодаря вакууму подсушивается и при перегибе ленты через валик 7 отделяется от ткани и сбрасывается в бункер. На обратном пути между роликами б фильтровальная ткань обычно регенерируется: очищается с помощью механических щеток, пропаривается или промывается жидкостью.

 

К достоинствам ленточных  фильтров, помимо упомянутого выше совпадения направлений фильтрования и осаждения, относятся простота устройства (отсутствие специальной  распределительной головки), хорошие  условия промывки и обезвоживания  осадка. Благодаря простоте съема осадка и регенерации ткани возможна обработка труднофильтруемых материалов.

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

12

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

Недостатками являются небольшая удельная поверхность  и довольно быстрый износ фильтрующей ленты, громоздкость аппарата, сложность герметизации.

 

ТАРІЛЬЧАТІ  ВАКУУМ-ФІЛЬТРИ

 применяют преимущественно для обезвоживания крупнозернистых шламов в производстве калия, в подготовке каменного угля и руд и т.д. Основная деталь фильтра – кольцо, состоящее из ряда трапецеидальных секторов, каждый из которых является фильтрующей ячейкой. Последняя открыта сверху и имеет днище, наклоненное к центру для облегчения стока жидкости. По верху ячейки уложен перфорированный лист, на котором находится фильтровальная перегородка.

Внутренняя полость  каждого сектора с помощью  соединительных трубок сообщается с  каналами распределительного устройства, жестко связанного с корпусом. Фильтр приводится во вращение электродвигателем. За один оборот ячейки фильтра последовательно соединяются с линиями вакуума и сжатого воздуха. Подача суспензии осуществляется в ячейки сверху. Съём осадка производится ножом или шнеком.

Рис.5. Тарельчатый вакуум-фильтр (план-фильтр): 1 — вертикальный вал; 2 — горизонтальный вращающийся диск (тарелка); 3 — распределительная головка; 4 — нож для съема осадка правлении с фильтрацией способствует образованию осадка с благоприятной для фильтрации структурой.

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

13

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

В вакуумном тарельчатом фильтре непрерывного действия горизонтальный диск насажен на вертикальном валу.

Рис.6. Схема работы горизонтального фильтра:

1 — слабая промывная  жидкость; 2 — промывка осадка; 3 —  обезвоживание осадка; 4 — питание; 5 — обезвоживание осадка; 6 — промывка водой; 7 — крепкая промывная жидкость; 8 — маточник; 9 — сушка ткани; 10 — распределитель вакуума; 11 — обезвоживание; 12 — продувка воздухом; 13 — очистка ткани; 14 — разгрузка

Внутренняя полость  диска разделена на отдельные ячейки, а каждая ячейка соединена с распределительной головкой, находящейся под диском. Поверх диска, снабженного бортами натянута фильтровальная ткань. Суспензию подают сверху на ткань. Фильтрация происходит за время почти полного оборота диска в горизонтальной плоскости. Фильтр работает при разрежении 100—200 мм рт. ст.

Горизонтальные тарельчатые  вакуумные фильтры применяют  главным образом для обезвоживания  крупнозернистых тяжелых суспензий. Они очень удобны для фильтрации осадков, требующих тщательной промывки. На рис. 145 показан тарельчатый вакуумный фильтр (в разрезе).

Разновидностью является фильтр со съемом осадка при помощи спиральной ленты, расположенной рядом  с питающим коробом. Производительность фильтра высокая, так как в  отличие от барабанного фильтра  холостых пробегов между циклами нет.

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

14

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

КАРУСЕЛЬНИЙ ВАКУУМ-ФІЛЬТР

Такой фильтр обладает достоинствами  нутчей, являясь аппаратом непрерывного действия. Фильтр состоит из ряда горизонтальных нутчей, размещенных по кругу и соединенных гибкими шлангами с распределительным устройством, аналогичным применяемому в барабанных и дисковых вакуум-фильтрах. При вращении рамы, на которую опираются нутчи, каждый из них последовательно проходит стадии заполнения суспензий, фильтрования, промывки осадка, его сушки, удаления осадка, промывки.

Рис.7.Схема карусельного вакуум-фильтра.

Карусельные фильтры, или  план-фильтры, с опрокидывающимися  ковшами дают возможность лучшей очистки фильтрующей ткани, но имеют  при тех же размерах меньшую поверхность по сравнению с тарельчатыми фильтрами. Вращающаяся кольцевая рама фильтра состоит из металлических конструкций. В ней установлены ковши, открытые сверху и вращающиеся на радиально расположенных осях. Такой фильтр представляет собой как бы непрерывную цепь из отдельных вакуумных нутч-фильтров, которые при выгрузке переворачиваются (рис. 146). Внутренняя сторона каждого лотка соединена трубой с общим трубным узлом. Фильтры такой конструкции обычно имеют диаметр кольцевой рамы от 6 до 20 м.

В центре вращения карусели фильтра установлена распределительная  головка, соединенная в верхней  вращающейся части с ковшами, а в нижней неподвижной части  — с соответствующими коммуникациями. Суспензия и промывные жидкости заливаются в ковши с помощью специального устройства, расположенного над вращающейся кольцевой рамой с ковшами.

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

15

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

БАРАБАННИЙ ВАКУУМ-ФІЛЬТР

Использование: в химической и других отраслях промышленности, преимущественно для глубокого обезвоживания шлама очистных сооружений. Сущность: барабанный вакуум-фильтр содержит барабан с фильтрующей поверхностью, корыто и крышку, установленную с зазором к барабану. Устройство для выгрузки осадка выполнено в виде шнека с полостью в корпусе. Зазор и корпус снабжены нагревательными элементами. Фильтр имеет узел воздухоочистки, сообщенный с полостью с одной стороны через пневмотрубу, а с другой - через зазор. Измельченный осадок из устройства выгрузки подают в пневмотрубу, в которой последний подхватывается восходящим потоком воздуха, нагретым в калорифере. В пневмотрубе дисперсный материал сушится до конечной влажности и поступает в циклон. Изобретение относится к устройствам разделения суспензии за счет перепада давления и может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Преимущественно данное изобретение предназначено для глубокого обезвоживания шлама очистных сооружений.

 

 

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

16

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

Известен нутч-фильтр для разделения суспензии под  вакуумом, включающий обечайку с днищем, фильтровальную перегородку, штуцеры  для отвода фильтрата и подачи суспензии (см. например, книгу Скобло А.И. Трегубовой И.А. Молоканова Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М. Химия, 1982, с. 347).

Недостатком нутч-фильтра  является длительность технологического процесса, глубокого обезвоживания  осадка, обусловленная периодичностью действия аппарата.

Известен также ленточный  вакуум-фильтр, включающий фильтровальную ткань, приводной и натяжной барабаны, лоток для подачи суспензии, форсунки для фильтрата, вакуум-камеры для  фильтрата и промывной жидкости (см. например, книгу Касаткина А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. Химия, 1971, с. 218).

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность процесса, которая  обусловлена небольшой поверхностью фильтрования и наличием неиспользованных зон на фильтровальной перегородке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является барабанный вакуум-фильтр, включающий барабан с приводом, корыто, крышку, распределительную головку системы  вакуумирования, нож для удаления осадка и шнек для его выгрузки (см. например, книгу Скобло А.И. Тругубовой И.А. Молоканова Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М. Химия, 1982, с. 351).

Недостатком известного барабанного вакуум-фильтра является низкая эффективность, обусловленная неглубоким удалением жидкости из осадка. Дальнейшая переработка многих продуктов требует придания им сыпучих свойств. В данном случае это становится возможным при значительном снижении влажности осадка, которое обеспечивается использованием аппаратов сушки.

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

17

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 

 

Целью настоящего изобретения  является повышение эффективности  процесса обезвоживания осадка до низкой конечной влажности.

Поставленная цель достигается тем, что в барабанном вакуум-фильтре, включающем барабан, сообщенный с источником вакуума, привод, корыто и крышку, установленную с зазором к барабану, а также устройство выгрузки, выполненное в виде горизонтального шнека, помещенного в корпус, он снабжен узлом воздухоочистки с пневмотрубой и вентиляционной системой, в зазоре между крышкой и барабаном и на внешней стороне корпуса шнека размещены нагревательные элементы, при этом корпус шнека в верхней его части выполнен с полостью, которая сообщена с узлом воздухоочистки с одной стороны через пневмотрубу, а с другой через зазор.

Отличительными признаками предлагаемого барабанного вакуум-фильтра  являются: снабжение его узлом  воздухоочистки с пневмотрубой и  вентиляционной системой, размещение нагревательных элементов в зазоре между крышкой и барабаном и на внешней стороне корпуса шнека, выполнение верхней части корпуса шнека с полостью, которая сообщена с узлом воздухоочистки с одной стороны через пневмотрубу, а с другой через зазор.Благодаря этому обеспечивается получение сыпучего осадка с низкой конечной влажностью, готового к дальнейшей переработке.

Барабанный вакуум-фильтр состоит из барабана с фильтрующей  поверхностью, корыта и крышки. Крышка установлена к барабану с зазором, в котором размещены нагревательные элементы. Барабан имеет нож для снятия осадка и устройство его выгрузки, выполненное в виде шнека, размещенного в корпусе.

С наружной стороны корпуса  также расположены нагревательные элементы, а в верхней части  корпуса образована полость, которая  сообщена с узлом воздухоочистки.

Узел воздухоочистки состоит из циклона, рукавного фильтра  тонкой очистки, системы вентиляции, включающей в себя вентилятор, калорифер  и

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

18

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

воздуховоды, а также  пневмотрубы.

Барабан разделен на секции, которые через распределительную  головку и сборник фильтрата  сообщены с источником вакуума (вакуумным  насосом).

Полость сообщена с узлом  воздухоочистки с одной стороны  при помощи пневмотрубы, а с другой через зазор.

Барабан имеет привод, обеспечивающий его вращение.

Барабанный вакуум-фильтр работает следующим образом. Суспензию  заливают в крыто, включают привод барабана и вакуумный насос. Каждая секция барабана при его вращении погружается  в суспензию и при этом сообщается через распределительную головку и сборник фильтрата с источником вакуума.

Фильтрование происходит под действием разности давлений в корыте и во внутренней части  секции. При повороте секции на фильтрующей  поверхности образуется слой осадка, а фильтрат через распределительную головку отводится в сборник фильтрата. Когда секция выходит из слоя суспензии осадок осушается потоком нагретого воздуха, который фильтруется через слой продукта.

Нагрев воздуха в  зазоре осуществляется при его контакте с нагревательными элементами. Пары испарившейся жидкости из осадка удаляются из зазора вентилятором.

По мере перемещения  секции осадок обезвоживается, срезается  ножом и поступает в устройство выгрузки в виде комков. В устройстве выгрузки комки измельчаются шнеком и подсушиваются до сыпучего состояния за счет комбинированного подвода тепла (кондуктивного и конвективного). Пары влаги с воздушным потоком удаляются из устройства выгрузки через полость в зазор между крышкой и барабаном; паровоздушная смесь, поступающая из полости, насыщается также парами испарившейся влаги в зоне фильтрации и удаляется в циклон узла воздухоочистки.

Измельченный осадок из устройства выгрузки подают в пневмотрубу, в которой последний подхватывается восходящим потоком воздуха, нагретым

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

19

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

в калорифере. В пневмотрубе  дисперсный материал сушится до конечной влажности и поступает в циклон.

В циклоне объединенный поток, поступающий из пневмотрубы  и зазора, за счет центробежных сил разделяется на твердую и воздушную фазы. Наиболее легкая фракция твердой фазы отделяется от воздушного потока в рукавном фильтре тонкой очистки. Твердую фазу из циклона и фильтра в дальнейшем используют по назначению без обработки (сушки и измельчения).Эксперименты по выявлению работоспособности установки были проведены на шламе очистных сооружений Зеленодольского производственного объединения "Завод имени Серго" по следующей методике.

Штамм с начальным  влагосодержанием более 1000% подают на фильтрующую поверхность и включают вакуумный насос. Вода фильтровалась под действием разности давлений через слой осадка, после чего его влагосодержание составило 200% Над осадком помещают нагревательный элемент с температурой поверхности 250-300oC. В процессе фильтрования, радиационного нагрева и конвективного обдува в течение 5 мин (время одного полного оборота барабанного вакуум-фильтра) влагосодержание продукта снизилось до 58-60%.

После фильтрации осадок помещают в обогреваемый шнек с температурой поверхности 150-200oC. При транспортировке осадка в шнек подавали горячий воздух, нагретый до 95oC. На выходе из шнека влагосодержание материала составило 18-20%.

Дальнейшая обработка  дисперсного материала в условиях пневмотранспорта с температурой сушильного агента 95oС обеспечила влагосодержание твердой фазы 5-8%.

Влагосодержание определялось методом досушки до постоянной массы  навески продукта 2-5 г, отобранной в  конце каждой стадии, в сушильном  шкафу при температуре 100±5oC в течение 1,0-1,5 часов.

Таким образом, предлагаемый барабанный вакуум-фильтр по

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

20

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность  процесса обезвоживания осадка до низкой конечной влажности за счет совокупности процессов фильтрации под вакуумом и термообработки в различных ее вариантах.

ПРИНЦИП РОБОТИ БАРАБАННОГО ВАКУУМ-ФІЛЬТРА

Рис.8. Барабанный вакуум-фильтр:

1 – перфорированный барабан, 2 – волнистая сетка; З – фильтровальная перегородка; 4 – осадок; 5 – нож для съема осадка, б – корыто для суспензии; 7 – касающаяся мешалка; 8 – устройство для подвода промывной жидкости; 9 – камеры (ячейки) барабана; 10 – соединительные трубки; 11 – вращающаяся часть распределительной головки; 12 – неподвижная часть распределительной головки; I – зона фильтрования и отсоса фильтрата; II – зона промывки осадка и отсоса промывных вод; III – зона съема осадка; IV – зона очистки фильтровальной ткани.

Фильтр имеет вращающийся  цилиндрический перфорированный барабан 1, покрытый металлической сеткой 2 и фильтровальной тканью 3. Часть поверхности барабана (30–40%) погружена в суспензию, находящуюся в корыте 6. С помощью радиальных перегородок барабан разделен на ряд изолированных друг от друга ячеек(камер) 9.

Ячейки с помощью труб 10, составляющих основу вращающейся части распределенной головки 11, соединяется с различными полостями

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

21

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

 

               неподвижной части распределительной головки 12, к которым подведены источники вакуума и сжатого воздуха. При вращении барабана каждая ячейка проходит несколько зон (I–IV).

Зона I – зона фильтрования и подсушивания осадка; где ячейки соединяются с линией вакуума. Благодаря возникающему перепаду, давления фильтрат проходит через фильтровальную ткань 3, сетку 2 и перфорацию барабана 1 внутрь ячейки и по трубе 10 выводится из аппарата. На наружной поверхности фильтровальной ткани формируется осадок 4. При выходе ячеек из суспензии осадок частично подсушивается.

Зона II – зона промывки осадка и его сушки, где ячейки соединены с линией вакуума. С помощью устройства 8 подается промывная жидкость, которая проходит через осадок и по трубам 10 выводится из аппарата. На участке этой зоны, где промывная жидкость не поступает, осадок высушивается.

Зона III – зона съема осадка, здесь ячейки соединены с линией сжатого воздуха для распыления осадка, что облегчает его удаление. Затем с помощью ножа 5 осадок отделяется от поверхности ткани.

Зона IV – зона регенерации фильтровальной перегородки, которая продувается сжатым воздухом от оставшихся на ней твердых частиц.

В корыте 6 для суспензии  происходит осаждение твердых частиц под действием силы тяжести, причем в направлении обратном движению фильтрата. В связи с этим возникает  необходимость перемешивания суспензий, для чего используют мешалку 7. Ячейки при вращении барабана проходят так, называемые «мертвые» зоны в которых они оказываются отсоединенными от источников, как вакуума, так и сжатого газа.

Весь цикл операций повторяется. Таким образом, на каждом участке поверхности фильтра все операции происходят последовательно одна за

другой, но участки работают независимо, поэтому в целом все  операции происходят одновременно, и  процесс протекает непрерывно.

 

    

         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

22

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 

 

 

Спеціальна  частина

Кінематичний розрахунок редуктора

Вхідні дані:

 

Назва параметру:

Позначення:

Величина:

 

Потужність робочого органу, кВТ

Рро

22

 

Кутова швидкість, с-1

?ро

157.079

Результати:

 

 

 

Тип двигуна

 

 

 

4А180М2У3

 

Потужність двигуна, кВТ

Рдв

30

 

Швидкість обертання двигуна, об/мин

?дв

1450

 

Передаточне число редуктора

n

3.75

 

Кількість ступенів

N

2

 

Передаточне число 1 ступені

N1

1.875

 

Передаточне число 2 ступені

N2

2

 

Швидкістьобертання зубчатих коліс, об/мин

?1

1450

   

?2

773.3

   

?3

386.66

   
 
 
 

Момент обертання,Н·м

М1

19.7

   

М2

35.82

   

М3

68

     
   
 
 
     

Діаметр зубчатих коліс, м

d1

0,169449277

 

d2

0.3156

 

d3

0,631428571


         

ДНУ. ХВ-10-3

Арк..

         

23

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис 

Дата 


 


и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.