Реконструкция отделения

     

 

     Определяем  толщину крышки по формуле:

                                        

;                                              (3.19)

     где  К – вспомогательный коэффициент, принимается в зависимости от типа крепления крышки к корпусу, К=0,40 /тип11/;

     

     S=3,5+3,8=7,3 мм;

     Принимаем S=8 мм.

3.8.3. Определяем  допускаемое внутреннее давление:

                                             

;                                             (3.20)             

     

     0,01> 0,001 МПа;

     Условие прочности выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3.9. Расчет сальникового уплотнения

3.9.1 Расчётная  схема сальникового уплотнения : 
 

     

     Рис.3.6. Расчётная схема сальникового уплотнения.

     Для сальникового уплотнения принимаем  хлопчатобумажную пропитанную набивку.

3.9.2. Определяем  толщину сальниковой набивки  по формуле:/3с.250/

                                           Sн=(1,5÷2,5)·;                                                (3.21)

     где: d – диаметр вала, d=100 мм.

     Sн=(1,5÷2,5)·= 15 ÷ 25 мм.

     Принимаем Sн=25 мм.

3.9.3. Определяем  первоначальную высоту набивки  по формуле:

                                                ho=(6÷8)·Sн                                                  (3.22)

     ho=(6÷8)·25=150÷200 мм.

     Принимаем hо=150 мм.

3.9.4. Определяем  высоту набивки  в рабочем  состоянии по формуле:

                                                 h=Ky·ho;                                                   (3.23)      

     где Ку – коэффициент усадки набивки,

                                         Ку=(0,8-0,9)·К1;                                              (3.24)

     где К1 – выбирается в зависимости от ориентировочного значения давления нажимной втулки р_н:

                                               р_н =(6÷8)·р                                                (3.25)

     р_н =(2÷2,5)·0,01=0,02÷0,025 МПа;

     Принимаем р_н=0,02 МПа;

     По  справочным данным /3.с.267/ принимаем  К₁=1.

     Ку=(0,8÷0,9)·1=0,8÷0,9;

     Принимаем Ку=0,9.

     h=0.9*150=135 мм.

3.9.5. Полная  глубина расточки сальниковой  камеры:

                                                Нс=ho+2 Sн;                                            (3.26)          

     Hc=150+25=175 мм;

3.9.6.  Высота цилиндрической части  нажимной втулки:

                                       hв=(0,4÷0,5) ·ho                                              (3.27)

     hв=(0,4÷0,5) ·150=60÷75 мм;

     Принимаем hв =  60 мм.

3.9.7. Определяем  толщину фланца нажимной втулки 

                                                  hн=1,25·d_б;                                             (3.28)  

     hн=1,25·10=12 мм.

3.9.8. Определяем  ориентировочную высоту грундбуксы для валов:

                                       hт=мах{ (1/3 ÷1/4 ) ·d; 20 мм.}                               (3.29)

     hт=мах{ (1/3 ÷1/4 ) ·100; 20 мм.}

     hт=мах{ 33÷ 25; 20 мм.}

     Принимаем hт=40 мм. 
 

3.9.9. Определяем  посадочный диаметр грундбуксы

                            Dг= d + (1 ÷ 1.5)  Sн;                                                (3.30)  

     Dг= 100 + (1 ÷ 1.5) · 25= 125 ÷ 137,5 мм.;

     Принимаем Dг=150 мм.

3.9.10. Определяем  внутренний диаметр сальниковой  камеры

                                             D=d+2·Sн                                                   (3.31)

     D=100+2·25=150 мм.;

3.9.11. Определяем  зазор между валом и нажимной  втулкой( грундбуксой ):

                                   δ= мин{ (1/200 ÷1/250)d; 0,8 мм }                         (3.32)

     δ= мин{ (1/200 ÷1/250)·100 ; 0,8 мм }

     δ= мин{ 0,5 ÷ 0,4 ; 0,8 мм }

     Принимаем δ=0,4 мм.

     3.9.12. Определяем внутренний диаметр  резьбы стяжных болтов 

                                               dв=

                                      (3.33)

     где nб – количество болтов, принимаемых по конструктивным соображениям, принимаем nб= 4;

           [σ] – допускаемое напряжение из условий длительной эксплуатации, принимаем [σ]=25 МПа;

     

     принимаем dв=12мм.

3.9.13.  Определяем усилие затяга, с которым  должна действовать нажимная  втулка , для обеспечения герметичности:

                           Fв=

                                  (3.34)

     где к- коэффициент бокового давления, принимаем по справочным данным /3, с.267/  к=1;

           р_г – давление герметичности, при р< 0.3МПа, р_г=0,3 МПа;

           f - коэффициент статического  трения, определяем по формуле

                                                    f=

                                             (3.35)    

     где ξ- вспомогательный коэффициент, для  набивок пропитанных антифрикционной массой ξ=1,3;

            f ` - вспомогательный коэффициент, определяется в зависимости от осевого давления по справочным данным /3,с.269/ для набивки ХБП     f`=0,075;

            к₁ -  вспомогательный коэффициент, для набивок пропитанных антифрикционной массой к₁=1;

     f=

=0,09; 

     

;

3.9.14. Определяем  силу трения между набивкой  и вращающимся валом:

                             

;                              (3.36)   

     где fкин - вспомогательный коэффициент, определяется в зависимости от трения между валом и набивкой, по справочным данным /3,с.270/ fкин=0,1;

     

3.9.15 Определяем  момент трения в сальниковом  уплотнении вала

                                        

;                                              (3.37)        

     

 

3.9.16 Мощность, затрачиваемая на преодоление  сил трения:

                                            Nc=Мтр·ω;                                                   (3.38) 

     Nc=197,85·2,93=580 Вт; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       4. Контрольно-измерительные  приборы и автоматика

4.1 Описание  схемы управления

В дипломном  проекте рассмотрена схема автоматизации  отделения гранулирования хлористого калия. Автоматизация установки  грануляции необходима для качественного  технологического процесса, что приводит к снижению объема вредных выбросов, увеличению качества выпускаемого продукта, меньшему износу оборудования.

       В системе контроля и регулирования  технологического процесса отделения  грануляции используются приборы, которые  по виду используемой энергии для  передачи сигнала относятся к одной из ветвей Государственной системы приборов – электрической.

       Электрические приборы характеризуются большей  точностью и быстротой действия, а так же меньшей погрешностью по сравнению с пневматическими и гидравлическими.

В отделении  грануляции хлористого калия применяется  система автоматического регулирования  производственных параметров с помощью  контроллера.

     Основные  функции контроллера:

       - сбор данных о параметрах технологического  процесса;

       - предупредительная и аварийная  сигнализация;

       - противоаварийная защита и блокировка;

       Основные  функции ПЭВМ:

       -архивация  и хранение полученных данных;

       -световая  и звуковая индикация срабатывания  сигнализаций и блокировок;

       - вывод данных на экран монитора  с отображением и индикацией;

       - вывод данных на экран монитора  текущих значений технологических  параметров

       Один  из контролеров SIMATIC-S7-300 – это программируемый контроллер, предназначен для автоматизации технологического процесса в отделении грануляции. Он нужен для приема и обработки сигнала от датчиков и первичных приборов, обработке полученных данных по специальному алгоритму с целью выработки управляющего сигнала для исполнительных устройств. Контроллер  SIMATIC-S7-300 подключен к ПЭВМ для удобства наблюдения оператором за ходом технологического процесса. Внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом позволило перейти к качественно новому, более совершенному, этапу в организации управления объектом. Применение ПЭВМ в автоматизированной системе управления позволяет эффективно решать задачи оптимального управления технологическим процессом, используя его математические модели, реализовывать задачи автоматизированного пуска и остановки производства. 

       4.2 Обоснование и выбор точек  контроля и регулирования

Для обеспечения  нормального хода технологического процесса в отделении грануляции (на третьей технологической нитке) подлежат контролю и регулированию  следующие параметры:

       - контроль и регулирование степени  заполнения загрузочных бункеров валковых прессов (поз.14, 24) хлористым калием. Для протекания процесса прессования необходимо поддерживать определенный уровень материала в шахте прессов.

       - контроль температуры хлористого  калия в загрузочных бункерах  валковых прессов. Для нормального  протекания процесса прессования  температура хлористого калия  должна быть в пределах 115-135 ⁰ С.