7. Расчет газооборудования.

7.1.1. Задачей данного расчета является определение геометрических параметров резервуара и определение пропускной способности сбросного предохранительного клапана.

7.1.2. Расчет резервуара:

V=3,8 м3;P=1,8 мПа;D=1400 мм

7.1.3. Определение толщины стенки обечайки:

P- рабочее давление, МПа;

D- внутренний диаметр обечайки;

φ- коэффициент прочности сварных соединений;

- допустимое напряжение;

C- прибавка для компенсации коррозии, см. Принимаем С = 0,1 см;

С1 – прибавка на дополнительное округление размера. Принимаем прибавку на округление размера толщины стенки обечайки до ближайшего большего размера по сортаменту:

Принимаем толщину стенки обечайки

S = 12 мм

7.2. Расчет предохранительного клапана.

7.2.1. Пропускная способность клапана устанавливаемого на разогревателе определяется по формуле

Где:

α = 0,6 - коэффициент расхода газа;

F - площадь сечения клапана, мм;

Р1 = 2,07 МПа - максимальное избыточное давление, при котором происходит полное открытие предохранительного клапана;

Р2 = 0,05 МПа – избыточное давление за предохранительным клапаном (берется с учетом факельной системы при пожаре);

γ = 40 кг/м3 - плотность среды при 50^о С;

В = 0,454

7.2.2. Площадь сечения клапана:

Максимальная пропускная способность предохранительного клапана определяется из условия защиты сосудов при пожаре.

Максимально возможное количество паров углеводородов , образующихся при пожаре определяется по формуле:

Где:

t _в - температура газовоздушной среды омывающей поверхность сосуда при пожаре;tв=873 градуса

t_ж - температура кипения жидкости; t_ж = 323^о К

F_p - наружная поверхность резервуара, F_P = 13,9 м²

k - коэффициент теплоотдачи от окружающего воздуха через стенку сосуда к жидкости, к = 20

g - теплота испарения жидкости, g = 68,25

Q=22,30 кг/час.

Площадь сечения клапана:

F=261 мм²

Принимаем диаметр сечения клапана: d=25,5 мм

8.Расчет центральной щетки щеточного агрегата.

Для определения суммарного вертикального усилия Р, действующего на реальную щетку, необходима подстановка в формулу фактического значения количества ворса.

При уменьшении коэффициента трения f вертикальная сила Р гиперболически возрастает, а горизонтальная сила P_f, например в результате износа ворса, приводит к увеличению вертикальной силы Р при деформации ворса h = const.

Тонкий слой свободно лежащих загрязнений практически не оказывает влияния на величину сил, действующих на щетку. При взаимодействии цилиндрической щетки с толстым слоем загрязнений на ворс действует дополнительная горизонтальная сила , совпадающая с вектором силыPf.

Где:

- сила преодоления инерции убираемого щеткой материала в относительном движении щетки,

Где:

- удельная загрязненность дороги, ;

;

- объемная масса смета, для грунтовых наносов, ;

- сила преодоления инерции убираемого материала в переносном движении со скоростью ,

- сопротивление резанью материала ворсом щетки,

Тогда

- удельное усилие резания материала, Мпа.

Единичная дополнительная сила, действующая на пруток ворса в пределах центрального угла контакта :

,

Единичная вертикальная сила, действующая на пруток ворса с учетом дополнительного изгиба от приращения горизонтальной силы .

Суммарная вертикальная сила:

Суммарная сила:

При определении момента сопротивления вращению цилиндрической щетки можно не учитывать действие вертикальной силы, вследствие незначительности плеча ее действия.

При уборке толстого слоя загрязнений:

Мощность привода щетки:

где -коэффициент запаса мощности для преодоления сил собственной инерции щетки в неустановившемся движении и неучтенных моментов от действия вертикальной силы и силы аэродинамического сопротивления вращению щетки,; - к. п. д. привода щетки.

9. .Расчет передней цилиндрической щетки.

Расчет цилиндрической щетки при работе в летний период по методике Л.М.Гусева.

Начальную относительную скорость отбрасывания смета щеткой можно определить как геометрическую сумма векторов скоростей выпрямления конца прутка ворса, соскальзывания частицы загрязнения с конца этого изогнутого прутка вдоль его поверхности и окружной скоростью щетки. Для упрощения расчетов можно воспользоваться эмпирической зависимостью Л.М. Гусева:

,

где R=0,3м – радиус вращения щетки;

 - угловая скорость щетки, с^-1

Абсолютная скорость отбрасывания смета с учетом переносной скорости машины V_м будет

Средняя величина угла отбрасывание смета относительно горизонта, которая существенно зависит от угловой скорости  и модуля жесткости ворса EI может быть принята =20.

В процессе взаимодействия прутка ворса цилиндрической щетки с дорогой единичная вертикальная сила взаимодействия изменяется в пределах центрального угла контакта ворса от 0 до максимального значения в точке отрыва ворса от дороги.

.

Суммарная вертикальная реакция дороги на ворс цилиндрической щетки определяется количеством ворса , находящегося в контакте с дорожным покрытием в пределах центрального угла.

Расчет количества ворса проводят по формуле:

i = L2Кр/dKk, где

L-ширина полосы очищения цилиндрической щеткой L=3000мм

Kp-коэффициент учитывающий равномерность размещения ворса на

сердечнике Кр=2,25.

d-диаметр ворсинок d=0,23мм.

B-угол, определяющий часть ворса, находящийся в контакте с

дорогой, экспериментальное движение ворсинок при подметание .

=3,64 рад.

Кк- кинематический коэффициент

Кк=Vщ/Vм=9,16/4,58=2

Где Vщ-скорость вращения вала щетки,м/с

Iвц= (3*2*3,14*2,25)/(0,23*3,64*2)=664 шт

для определения суммарного вертикального усилия Р, действующего на реальную щетку, необходима подстановка в формулу фактического значения количества ворса.

При уменьшении коэффициента трения f вертикальная сила Р гиперболически возрастает, а горизонтальная сила Pf , например в результате износа ворса, приводит к увеличению вертикальной силы Р при деформации ворса h=const.

Тонкий слой свободно лежащих загрязнений практически не оказывает влияния на величину сил, действующих на щетку. При взаимодействии цилиндрической щетки с толстым слоем загрязнений на ворс действует дополнительная горизонтальная сила

, совпадающая с вектором силы Pf.

где - сила преодоления инерции убираемого щеткой материала в относительном движении щетки,

где - удельная загрязненность дороги,;

;

- объемная масса смета, для грунтовых наносов, ;

- сила преодоления инерции убираемого материала в переносном движении со скоростью ,

- сопротивление резанью материала ворсом щетки,

Тогда

- удельное усилие резания материала, Мпа.

Единичная дополнительная сила, действующая на пруток ворса в пределах центрального угла контакта :

,

Единичная вертикальная сила, действующая на пруток ворса с учетом дополнительного изгиба от приращения горизонтальной силы .

Суммарная вертикальная дополнительная сила:

Суммарная горизонтальная сила:

При определении момента сопротивления вращению цилиндрической щетки можно не учитывать действие вертикальной силы, вследствие незначительности плеча ее действия.

где -коэффициент запаса мощности для преодоления сил собственной инерции щетки в неустановившемся движении и неучтенных моментов от действия вертикальной силы и силы аэродинамического сопротивления вращению щетки,; - к. п. д. привода щетки.

Баланс привода щетки:

Работа трения ворса о дорожное покрытие расходуется на увеличение упругой деформации ворса и диссипативные

( рассеивающие энергию ) потери, связанные с преодолением трения между загрязнениями и дорожным покрытием, а также с нагревом и износом ворса. В свою очередь, часть потенциальной энергии упругой деформации ворса после потери его контакта с дорожным покрытием расходуется на сообщение кинетической энергии отбрасываемому смету, а остальная часть – на совершение работы свободных затухающих колебаний ворса.