12 Расчет центробежного смесителя

Задание. Определить основные размеры и расчетные параметры центробежного смесителя производительностью П=25 м³/ч для приготовления формовочной смеси.

Исходные данные. Прочность сырой смеси = 0.7 кг/см², технологически необходимое время перемешивания t=1 мин.

Решение.

1 Размеры чаши определим по заданной производительности смесителя и емкости одного замеса.

а) Емкость замеса

V_з=

V_з=м³

б) Объем чаши принимаем равным

V_ч=3,2*V_з

V_ч =3,2*0,42=1,35 м³

в) Диаметр чаши

D_ч=

где H_ч  рабочая высота чаши (принимается равной 460 мм)

D_ч=1,925 м

2 Определяем скорость движения смеси по стенкам чаши:

а) Абсолютную скорость смеси (для плужка с =60, ₁=30) принимаем равной _абс= 6.3 м/с;

б) Окружная скорость смеси

_окр=

_окр =м/с;

в) Относительная скорость смеси (для плужка с =60, ₁=30)

_отн60=_окр*sin₁

_отн60=7,3*0,5=3,65 м/с;

г) Абсолютная скорость смеси (для плужка =45, ₁=45)

_абс45=_окр*cos₁

_абс45=7,3*0,707=5,16 м/с;

д) Относительная скорость смеси

_отн45=_окр*sin₁

_отн45=7,3*0,707=5,16 м/с;

3 Определяем размеры катков смесителя

D_к=

где D_ч  диаметр чаши смесителя, мм;

е  зазор между катком и обечайкой чаши, мм;

а  расстояние между катками, мм.

D_к=мм,

Принимаем D_к=810 мм;

б) Ширина катков из конструктивных соображений принимается в_к=100 мм.

4 Выполняем кинематический расчет смесителя:

а) Число оборотов ротора (вертикального вала) смесителя определяется по переносной скорости частиц смеси.

n_рот=

где   зазор между кромками скребков и обечайкой чаши;

n_рот==74 об/мин

б) Общее передаточное отношение привода смесителя

(рисунок 12.1)

;

i_общ=i_кон*i_цил

i_общ =

в) Число оборотов катка может быть определено из условия перекатывания его без скольжения по слою смеси, удерживаемой на стенках чаши

n_k=n_рот*

n_k=об/мин

Рисунок 12.1 - Кинематическая схема центробежного смесителя

5 Определяем мощность двигателя смесителя:

а) Мощность, необходимая для перемешивания плужков

N_пл=

где к=0,7+3=0,7+3*0,7=2,8 сек/м³;

N_пл==52,0 кВт

А=

А=0,034(0,68³-0,41³)+0,136(0,94³-0,68³)+0,193(0,74³-0,68³)+0,218(0,94³-0,74³) =0,0635 м⁴.

Размеры h_60, h_60_, h_45,h_45, а также r_60,r_60,r_60, r_45,r_45,r_45, указаны на рисунке 12.2

G_з=V_з*₀

G_з =0,42*1200=500 кг

кВт,

P=F*

P==63 кг;

F=

где G_k  вес катков, равный 275 кг;

n_рот  число оборотов ротора в минуту, равное 74;

R  радиус окружности, проходящей через

центры тяжести катков (R=0.54 м);

а  плечо трения качения (а=2.8 см);

r_к  радиус катка, см;

_к  окружная скорость движения катка

по внутренней боковой поверхности чаши;

_к==7,4 м /с;

F==910 кг;

в) Мощность двигателя

N_дв==72 кВт

где   к.п.д. привода машины, учитывающий также

потери мощности на трение ротора о смесь.

N_дв==72 кВт

Рисунок 12.2 - К расчету мощности центробежного смесителя

(рабочие плужки смесителя)