1) Ширина рабочей зоны:

(6)

2) Глубина ванны:

(7)

3) Длина ванны:

(8)

По известным габаритам условного объекта очистки определяем размеры люльки, с учётом 5% запаса по всем размерам для свободного помещения объекта в контейнер (за счет конструктивных зазоров).

Где, диаметр катка =0,11 м; размеры люлек=0,76 м и=0,85 м; длина условного объекта очистки=1,175 м; коэффициент увеличения длины ванны за счет элементов креста и подшипниковых узлов= 1,2.

На стадии эскизного и технического проекта выполнен расчет рабочих зон роторной установки. При этом выбран IIIвариант.

Исполнение конструкции рабочей зоны погружной машины по IIIварианту обеспечивает, увеличение производительности машины в 3 раза и уменьшение глубины ванны в 2 раза.

Теоретический чертеж рабочей зоны погружной машины показан на рис. 1.18.

1) Ширина рабочей зоны:

м

2) Глубина ванны:

м

3) Длина ванны:

м

4) Объем ванны роторной машины:

1. Исходные данные для задачи А_п

Табл. 4

№n/n	Показатели	Обозн.	Ед.иэм.	Значен.
1	Диаметр катков люлек	d	м	0,11
2	Глубина люльки	h	м	0,85
3	Ширина люльки	b	м	0,76
4	Длина условного объекта очистки	l	м	1,175
5	Коэффициент увеличения длины ванны	Ki		1,2

Табл.5

Результат расчёта рабочих зон

№ n/n	Показатель	Обозначение	Ед. изм.	Значен.
1	Размеры люлек:
	высота	h	м	0,85
	ширина	b	м	0,76
	длина	l	м	1,18
2	Диаметр катков люлек	d	м	0,11
3	Объем ванны роторной установки	V	м^3	5,66
4	Ширина рабочей зоны	B	м	3,18
5	Глубина ванны	H	м	1,26
6	Длина ванны	L	м	1,41

Раздел 2.2.Теплотехнический расчет очистного оборудования (Задача”б”)

В моечно-очистных процессах до 70 % всех затрат приходится на тепловую энергию. Поэтому экономия тепла на постоянно работающем оборудовании является актуальной задачей ПДД на предприятиях АТ.

Тепловой баланс моечных установок рассчитывают в процессе проектирования особенно тщательно. Целью расчета теплового баланса моечной установки является определение суммарного расхода тепла.

Алгоритм теплового расчета моечных машин:

1) расход тепла на нагрев очищаемых изделий:

где - удельная теплоемкость материала очищаемых изделий, кДж/кг*К;

- конечная температура очищаемых изделий, К;

- начальная температура очищаемых изделий, К;

G - производительность моечной установки, кг/ч.

2) потери тепла через стенки оборудования:

где - коэффициент неучтенных потерь тепла через «тепловые мостики»;

- норма тепловых потерь изолированными поверхностями оборудования, Вт/м²;

–площадь поверхностей стенок оборудования, м².

3) производительность механической вентиляции:

где – средняя скорость всасывания воздуха по сечению открытого проема, достаточная для предотвращения поступления пара и вредных веществ в помещение м/с;

–площадь проема для загрузки-выгрузки изделий, м²;

–число одновременно открываемых проемов для загрузки-выгрузки изделий.

4) потери тепла в результате тепло- и массообмена раствора и воздуха:

5) потери раствора в результате испарения (расход подпиточной воды)

где – плотность насыщенного воздуха при температуре, равной рабочей температуре раствора, кг/м³;

6) расход тепла на нагрев подпиточной воды для компенсации потерь раствора

где – удельная теплоемкость раствора, принимаемая равной кДж/кг*К;

–температура подпиточной (водопроводной) воды, принимаемая, К;

7) общий расход тепла при эксплуатации моечной установки в рабочем режиме:

8) расход тепла на разогрев раствора:

где – плотность раствора, кг/м³;

–объем раствора в моечной установке, м³;

–время для разогрева раствора от начальной температуры до рабочей, с.

9) потери тепла через стенки оборудования в период пуска:

Так как машина струйного типа, площадь поверхности испарения раствора равна 0 то и потери тепла на испарение раствора в период пуска моющей машины будут равны 0.

10)расход тепла, необходимый для ввода моечной установки в рабочий режим:

11) расход пара в рабочем и пусковом режимах:

где – удельная теплота парообразования, кДж/кг.

12) если <, тогда расчетная поверхность дополнительных теплообменников для обеспечения первоначального пуска установки:

где – коэффициент теплопередачи теплообменника (принимается в зависимости от материала теплообменника и теплоносителя),Вт/м²*К;

–температура теплоносителя (насыщенного пара или перегретой воды) К;

13) расчетная поверхность рабочих теплообменников для обеспечения первоначального пуска установки:

14) общая длина труб для рабочей батареи

Рис. 2.2. Алгоритм теплового расчета моечных машин

где - диаметр гладкой трубы, м

15) общая поверхность труб:

16) расчётная длина трубы теплообменника:

С

Рис. 2.3. Тепловой баланс моечной установки.

(Q₁ – расход тепла на нагрев очищаемых изделий, кВт, Q₂ – потери тепла через стенки оборудования, кВт, Q₃ – потери тепла в результате тепло- и массообмена раствора и воздуха, кВт, Q₄ – расход тепла на нагрев подпиточной воды для компенсации потерь раствора, кВт).

хема теплового баланса

Q_р- расход тепла на разогрев раствора

Q_ст- потери тепла через стенки оборудования в период пуска

Q_ис- потери тепла в результате испарения

Параметр	Ед. измерения	значение
вид режима работы:		рабочий
метод очистки:		струйная
материал очищаемых изделий:		сталь
производительность моечной установки:	кг/ч	10000,000
начальная температура, поступающих на очистку изделий:		15,000
конечная температура очищаемых изделий в конце цикла:	град	95,000
температура раствора:	град	80,000
начальная температура раствора:	град	30,000
температура подпиточной воды:	град	5,000
температура окружающей среды:	град	15,000
площадь поверхностей стенок оборудования:		60,000
площадь поверхности испарения раствора:		0,000
площадь проема для загрузки-выгрузки изделия:		1,500
число одновременно открываемых проемов:		1,000
средняя скорость всасывания воздуха по сечению проема:	м/с	0,200
средняя скорость воздуха над поверхностью испарения:	м/с	0,400
продолжительность погрузо-разгрузочных работ за цикл:	с	300,000
продолжительность цикла мойки:	с	600,000
продолжительность цикла полная:	с	1000,000
время разогрева установки до рабочей температуры:	с	1800,000
объем воздушного пространства в моечной машине над поверхностью испарения:		2,000
объем раствора в моечной установке:		7,600
значение коэффициента неучтенных потерь:		1,100
коэффициент уменьшения испарения влаги:		0,000
коэффициент герметизации рабочей зоны:		0,000
коэффициент, учитывающий увеличение поверхности зеркала раствора:		2,000
вид теплоносителя:		пар
температура теплоносителя, град:		140,000
материал теплообменника:		сталь
толщина загрязнений на трубах теплообменника:	мм	0,100
масса конструкции оборудования:	кг	9000,000
производительность естественной вентиляции:	/с	0,100
норма тепловых потерь изолированными поверхностями оборудования:	вт/	73,000
продолжительность работы естественной вентиляции в течение одного цикла очистки:	с	600,000
продолжительность работы принудительной вентиляции в течении одного цикла очистки:	с	600,000
диаметр трубы:	мм	100,000

Результаты расчета (Задача “Б”)

Параметр	Обоз-е	Ед. измерения	значение
расход тепла на нагрев очищаемых изделий:		кВт	111,11
потери тепла через стенки оборудования:		кВт	4,82
потери тепла из-за тепло и массообмена раствора и воздуха:		кВт	718,85
потери тепла на нагрев подпиточной воды:		кВт	2,64
потери тепла в результате испарения:		кг/с	0,00
производительность вентиляции:		/с	0,40
расход тепла в рабочем режиме:		кВт	837,42
расход тепла для вывода установки в рабочий режим:		кВт	1356,74
расход пара в рабочем режиме:		кг/ч	1415,36
расход пара в пусковом режиме:		кг/ч	2293,09
расчетные площади теплообменников:
а) рабочих (в рабочем режиме):			14
б) полная (в пусковом режиме):			22,68
диаметр гладкой трубы теплообменника:		мм	100,00
расчетная длинна теплообменника:
а) полная:		м	172,61
б) рабочих:		м	106,54