6. Нормы технологического режима.

Таблица 6.1 – Загрузка в дисольвер.

Компонент	Масса, кг
Глифталевый полуфабрикатный лак №1	162,86
Лак ГФ-070	691,48
Раствор меламиноформальдегидной смолы К-421-02	129,42
Мумия	239,11
Крон желтый свинцовый	222,02
Сажа ДГ-100	15,77

Таблица 6.2 – Загрузка в смеситель.

Компонент	Масса, кг
Пигментная паста	4907,88
Лецитин	30,60
Раствор циклогексаноноксима (10%)	354,94
Сольвент (15% от общей массы)	826,04

Таблица 6.3 – Нормы технологического режима.

Наименование стадии	Наименование технологических показателей
	Продолжительность,ч.	Температура, °С.	Давление
1. Приготовление замеса пигментной пасты в диссольвере 1.1 загрузка; 1.2 перемешива-ние; 1.3 вынрузка Итого:	1,1 0,6 0,3 2,0	Температура окружающей среды	Атмосферное
2. Диспергирование пигментной пасты на бисерной мельнице.	9,5	Пигментной пасты не более 50	Атмосферное
3. Составление эмали и постановка на тип в смесителе: 3.1 загрузка 3.2 перемешивание и диспергирование 3.3 постановка на тип по вязкости и массовой доле нелетучих веществ с перемешиванием после каждой добавки Итого:	1,5 0,5 3,0 6	Температура окружающей среды	Атмосферное
4. Фильтрация и фасовка грунтовки в тару	3,0		Атмосферное

7. Технические расчеты.

1. Конструктивный расчет бисерного диспергатора.

Для выбранного диспергатора НВМ-200 объемом V_a = 0,200 м³ объем

мешалки составит:

V_м = 0,2 * V_а

V_м = 0,2 * 0,200 = 0,04 м³

а объем стеклянного бисера и пасты:

V_б + V_п = V_а - V_м

V_б + V_п = 0,2 - 0,04 = 0,16 м³.

Для диспергирования пасты используется стеклянный бисер (ρ_б = 2500 кг/м³), который загружается в аппарат в соотношение V_п : V_б = 1,0 : 0,6. Используя это соотношение, определяем отдельно объем пасты и объем бисера.

V_п = = 0,1 м³,

V_б = ³.

Масса, загружаемого в аппарат стеклянного бисера:

m_б = V_б * ρ_б

m_б = 0.06 * 2500 = 150 кг.

Для бисерных диспергаторов с вертикальным расположением мешалки принято соотношение внутреннего диаметра D и высоты контейнера H:

H = (3.4÷3.6) * D

По принятому объему контейнера с учетом этого соотношения рассчитываем диаметр аппарата:

V = *H = = 2.75 *D³ ,

D =

D = = 0.417 м. принимаем D = 0,4 м.

Высота аппарата:

H = ,

H = = 1,59 м., принимаем H = 1,6 м.

Диаметр дисковых мешалок:

d_м = D – 75

d_м = 400 – 75 = 325 мм. принимаем d_м = 350 мм.

Толщина диска мешалки:

b = (0.05÷0.1)* d_м

b = 0.1* 350 = 35 мм.

Шаг между дисковыми мешалками.

h = (0.25÷0.35)* d_м

h = 0.35* 350 = 122.5 мм.

Число дисков на мешалке

Z = ,

Z = = 9,38, принимаем Z = 10.

Тогда шаг между дисками измениться и будет равен:

h =

h = = 113.6 мм.

Расчетное значение окружности скорости V_р и частоты вращения n_b дисковых мешалок определяется по эмпирическим формулам:

W_p =16,4 * κ_р *

n_b = ,

где, κ_р – коэффициент запаса, равный (1,4÷1,6);

d_z – диаметр центровой линии отверстий в дисках, м;

d_o – диаметр отверстий в дисках, м. По конструктивным соображениям диаметр отверстий можно рассчитывать по формуле:

d_o = (0,16÷0,20) * d_м ,

d_o = 0,16 * 350 = 55 мм;

d_z = 350-56-2*35 = 174 мм;

W_p =16,4 * 1,5 * = 10,26 рад/с;

n_b = = 9,83 с^-1

Потребляемая мощность рассчитывается по эмпирической зависимости:

N_р =

где μ – вязкость пасты, которая принимается равной 2,5 Па*с;

ρ_п – плотность пасты , кг/м³

κ_N –коэффициент мощности, который обычно принимают для дисковых мешалок равным 40÷50;

N_р = = 54,63 кВт

Рассчитываем мощность привода ротора дисковой мешалки с учетом КПД привода η = 90 %:

N =

N = = 60,7 кВт.

Принимаем к бисерному диспергатору стандартный электродвигатель во взрывозащитном исполнении номинальной мощностью 65 кВт.

2. Тепловой расчет бисерного диспергатора.

Принимаем, что практическая вся механическая энергия (80÷85%),

подводится к мешалке при работе бисерного диспергатора, переходит в тепловую энергию:

Q = (0.8÷0.85) * N

Q = 0.85*65 = 55,25 кВт.

Примерно 15÷20 тепла теряется в окружающую среду:

Q_п = 0.2 * Q

Q_п = 0.2 * 55,25 = 11,05 кВт

Количество тепла затрачиваемое на нагрев пасты, которое подается в аппарат при температуре окружающей среды 15°С и нагревается в нем не выше t_н = 50°С, рассчитывается по формуле:

Q_н = ;

где C_п – теплоемкость пасты, которая равна 2100 Дж/(кг*К);

G_п – часовая производительность бисерной мельницы по массе пасты.

Q_н = = 9482,72 Вт = 9,48 кВт.

Расход охлаждающей воды:

m_в = ;

где С_в – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*К);

t₁ и t₂ – температура на входе и выходе из диспергатора, соответственно равная 10 и 30°С;

m_в = = 0,4 кг/с = 1440 кг/ч

Требуемая поверхность охлаждения:

F_охл = ,

где κ – коэффициент теплопередачи, ориентировочное значение которого принимаем равным 800 Вт/(м²*К);

Δt_ср – средняя разность температур, определяется по формуле

Δt_ср = ,

Паста нагревается 15→50°С

Вода нагревается 30←10°С

Δt_м = 15°С, Δt_б = 40°С

Δt_ср = = 25,5°С

тогда поверхность охлаждения будет равна

F_охл = = 1,7 м².

Возможная поверхность охлаждения:

F = π * D * H

F = 3.14 * 0.4 * 1.6 = 2.01м²;

F>F_охл, следовательно, требуемый температурный режим в аппарате будет обеспечен.

Диаметр патрубка входного и выходного штуцера находится по формуле:

d = ,

где V_ч – объемная часовая производительность бисерной мельницы, м³/ч;

ω – средняя скорость потока, которая принимается равной 0,2 м/с;

d = = 0,02 м.