3.4 Исследование целевой функции и выбор оптимального варианта

Так как необходимо рассчитать плунжерный насос таким образом, чтобы при нужной производительности приведенные затраты были минимальны, необходимо произвести расчет при различных значениях конструктивных параметров насоса. Для получения оптимальных значений параметров насоса, варьируем значением внутреннего диаметра цилиндра насоса. Для этого варьируем с постоянным и малым шагом, а затем выбираем оптимальный вариант по удельным приведенным затратам. Так реализуется метод многомерной оптимизации циклического покоординатного спуска. Для такого многократного расчета используем программу Microsoft Excel. В результате расчетов определяются конструктивные параметры, соответствующие минимальным приведенным затратам. Результаты расчетов приведены в таблице приложения А.

Анализ полученных кривых позволил установить, что оптимальный внутренний диаметр цилиндра насоса - 0,049 м; длина хода плунжера - 0,081 м; длина плунжера - 0,0735 м.

Согласно данным этих таблиц строим графики зависимости приведенных затрат от варьируемых параметров диаметра на формате А1 графического материала. По рассчитанным конструктивным параметрам выполняем рабочий чертеж плунжерного насоса на формате А1 графического материала.

Заключение

Изучены основные требования и назначение процесса перекачивания продукта с применением плунжерного насоса.

Подробно описано устройство и работа плунжерного насоса. Рассмотрен механизм действия процесса его перекачивания.

Произведен выбор критерия оптимизации и разработана математическая модель процесса перекачивания насосом. На основе данной модели разработан вычислительный алгоритм в среде Microsoft Excel для оптимизации конструктивных параметров оборудования.

Из расчета установлено, что внутренний диаметр цилиндра насоса - 0,025м; длина хода плунжера - 0,068 м; длина плунжера - 0,0372 м для плунжерного насоса производительности 1 т/ч.

Библиографический список

1 Кузнецов В.И. Механические вакуумные насосы [Текст]/ В.И.Кузнецов.– М.: "Машиностроение", 1959. - 141 с.

2 Остриков А.Н., Абрамов О.В. Расчет и конструирования машин и аппаратов пищевых производств [Текст] / А.Н.Остриков, О.В.Абрамов - СПб.: ГИОРД, 2004. - 352 с.

3 Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств [Текст]/В.И.Соколов - М.: Колос, 1992.-399 с.

4 Сурков В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности [Текст] / В.Д.Сурков, Н.Н.Липатов, Ю.П.Золотин – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 432 с.

5 Фролов Е.С., Автономова И.В., Васильев В.И. Механические вакуумные насосы [Текст]/ Е.С.Фролов, И.В.Автономова, В.И.Васильев. - М.: "Машиностроение", 1989. - 286 с.

6 Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры [Текст]/В.М.Черкасский. - М.:"Энергоатомиздат", 1984. - 406 с.

7 Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине "Процессы и аппараты пищевых производств".