Dane	Obliczenia	Wyniki
ρ_c=809,8[kg/m³] ρ_g =1,2[kg/m³] η_c=310^-6[Pa·s] η_g=18,1510^-6 [Pa·s] _g=0,1 G_d = 2500[kg] _c = 0,9 _g = 0,1 ρ_c-g =728,7 [kg/m³] V_c-g = 3,431 [m³] V_g = 0,343 [m³] _g=1,2 [kg/m³] V_c = 3,088 [m³] _c=809,8 [kg/m³] m_g=0,412 [kg] m_c=2.50110³ [kg] V_c-g = 3,431 [m³] D_w=1,6 [m] H=1,92 [m] D_w=1,6 [m] D_w=1,6 [m] A=1,22 B=1,25 d=0,5 [m] σ=24,310^-3[N/m] g= 9,8 [m/s²] n=1,667 [obr/s] d=0,5[m] _c=809,8 [kg/m³] η_c=310^-6 [Pa·s] n₀=1,667[obr/s] d=0,5[m] g=9,81 [m/s²] a=0,75 b=0 c=0,194 Ne=0,64 n=1,667 [obr/s] d=0,5[m] ρ_c=809,8[kg/m³] H_cieczy =1,791 k₂₌1,5 k₃₌2,5 D_w=1,6 P_rz =314,861 [W] n₀=1,667 [obr/s] R_e=25·10⁷[N/m²] X_e=3,33 c₃=0[m] c₁=0,810^-3[m] s=0,0001[m/rok] =10[lat] M_s=30,787[N/m] k_s=4.50510⁷ c=0,0018[m] d_w=0,03 [m] M_s=30,787[N/m] l=1.033 [m] G=8,110¹⁰MPa d_w=0,03 [m] α=1,8 l=1.033 [m] E=2,210¹¹ I=3,97·10^-8 [m⁴] m =10.1[kg] d_w=0,03 [m] d_c=0,03 [m] S_c= 7,62·10^-3 [m] n=1,667 [obr/s] d_w=0,03 [m] S_c= 7,62·10^-3 [m] h_d=0,061 [m] P_ow=114000 [Pa] P_rz =314,861 [W] P₀=2,135 =0,85 V_g=9,3310^-3 [m³/s] P₀= 75,034 [W] d=0,5 [m] n=1,667 [obr/s] Re=1,12510⁸ d/D=0,3 Fr=0,142 g=9,81[m/s²] D_w=1,6 [m] P_ow= 114000 [Pa] X_e=1,8 R_e=2510⁷ g₀=5,15·10^-4[m] s=0,0001[m/rok] =10[lat] c₃=0 c=0,0015 [m] D_z=1,61 R_m=4410⁷ D_w=1,61 [m] P_ow= 114000 [Pa] h_d=0,247 [m] g_d=0,003 [m] D_z= 1,606 [m] g_d=0,003 [m] R_e=2510⁷ X_e=1,55 D_w=1,6 [m] y_w=4,86 k=16,1210⁷ P_ow=114000 [Pa] g_d=1,3810^-3 [m] c=0,0015 [m] k= 16,12·10⁷ [N/m] D_w=1,6 [m] P_ow=114000 [Pa] g_d=0,006 [m] c₂=0,001 [m] a=1 D_w=1,6 [m] Z_r=0,07 g_rzd=0,006[m] c₂=0,001 [m] D_z= 1,61 [m] D_z=1,61 [m] D_w=1,6 [m] H_cyl=1,75[m] ρ_st=7850 [kg/m³] ρ_st=7850 [kg/m³] D_w=1,6 [m] H=1,791 [m] Φ=0,52 g=9,81 [m/s²] D_k=0,15[m] f=7,8310^-3 [m²] F=2,01[m²] C=2,25 Φ=0,1 η_c=8,014510^-4[Pa·s] η_g=18,6910^-6 [Pa·s] σ=24,310^-3[N/m] P=75,034 [W] i=0.4 d₃₂=0.048 [m]	2. Część obliczeniowa 2.1.Podstatowe parametry fizykochemiczne mediów _c-g= 728,7[kg/m³] 2.2. Bilans masowy 2.2.1 Gęstość układu ρ_c-g = 728,7 [kg/m³] 2.2.2. Objętość układu V_c-g = V_c-g = V_c-g = 3,431[m³] 2.2.3. Objętość butanolu V_c= _c * _Vc-g V_c = 0,93,431 V_c= 3,088 [m³] 2.2.4 Objętość gazu V_g=_g _V_c-g V_g = 0,13,431 V_g = 0,343 [m³] 2.2.5 Masa wprowadzonego gazu m_g=ρ_g·V_g m_g=0,412[kg] 2.2.6.Masa wprowadzanego butanolu m_c= ρ_c·V_c m_c=2.50110³ [kg] 2.2.7. Masa układu m_c-g=m_g+m_c m_c-g≈2500[kg] 2.3.Obliczanie pojemności i wymiarów zbiornika 2.3.1 Średnica i wysokość napełnienia D_w=1,64[m] Zgodnie z normą BN-64/2221-02 przyjmuję Dw=1,6 [m] D_w=H_c-g H=1,6[m] (H=1,92 [m] z 20% nadwyżką) 2.3.2 Pojemność zbiornika V=3,215 [m³] Z 15% nadwyżką V_nom=3,858 2.4 Dobór zbiornika Z normy BN-75/2221-21 wybrałem zbiornik o parametrach wymiary dna na postawie normy PN-69/M-35413 D_w=1,6 [m] V_nom=3,86[m³] V_rzecz=4,2[ m³] L_c = 1750[mm]=1,75[m] L_z=2550[mm]=2,55[m] L_w=2494[mm]=2,494 [m] F_d=2,51 [m²] V_c=3,01 [m³] F_w=13,8[m²] F_c=8,79 [m²] h_d=247[mm]=0,247[m] V_d=0,329 [m³] . 2.5 Ciśnienie P_ow Wysokość słupa cieczy wynosi: V_c-g - V_d=3,431 - 0,329 = 3,102m³ Z objętości walca Liczę H_cieczy w części cylindrycznej i wynosi ona 1,544m Dodaję h_d i ostatecznie wysokość słupa cieczy wynosi H_cieczy=1,791 m P_ow=P+P_h P_h=_c-ggH_c P_h=12800 Pa P_ow=101325+12800=114000 Pa 2.6 Dobór mieszadła i jego obroty = 0,3 d==0,533[m] dobieram mieszadło trójłopatkowe o d = 0,5 firmy Lightnin A-320 2.6.1 Dobór przegród B= 0,1D_w B=0,16[m] Dobieram 4 przegrody o szerokości B Minimalne częstości obrotów Obliczam ilość obrotów mieszadła na sekundę n=1,367 [obr/s] Zgodnie z normą BN-84/2225-13 dobieram szybkość obrotów mieszadła n=1,667 [obr/s] 2.6.3 Liczba Reynoldsa Re=1,12510⁸ 2.6.4 Maksymalna ilość gazu którą należy podawać do mieszalnika V_gmax=9,33310^-3 [m³/s] 2.7.Moc mieszania . P=Ne·n³·d⁵·ρ_c P=75,034 [W] 2.7.1Moc rzeczywista mieszadła Współczynnik k1 k₁₌ k₁₌ P_rz=k₁·k₂·k₃·P P_rz=314,861[W] ≈314,861[W] 2.8.Obliczenia wału 2.8.1 Moment skręcający wału M_s= M_s=30,787[N/m] 2.8.2 Dobór materiału wału dla stali ST4S R_e= 25·10⁷ [N/m²] k= k= 7,50·10⁷ [N/m²] k_s=0,6·k k_s=4.50510⁷ Obliczam naddatek grubości c₁-naddatek na minusowy odchył blachy c₂-naddatek na korozje c₂=0,001[m] Obliczam c c=0,0018[m] Średnica wału d_w=1,71 d_w=0,017 [m] Zgodnie z normą BN-74/2225-04 dobieram średnicę wału d_w=0,03[m] 2.8.4 Obliczenie momentu bezwładności I= I=3,97·10^-8 [m⁴] 2.8.5 Kąt skręcania wału 2.8.6 Krytyczna częstość kątowa drgań wału 1/s 2.9.Moc silnika* 2.9.1 Grubość uszczelnienia dławika d_c=d_w d_c=0,03 [m] S_c=4,4·10^-2· S_c= 7,62·10^-3 [m] 2.9.2 Wysokość dławika h_d=8· S_c h_d=0,061 [m] 2.9.3 Moc tracona na dławiku P₀=2· P₀=2,135 [W] 2.9.4 Moc silnika P_s= P_s= 372,936[W] 2.9.5 Spadek mocy mieszania Fr==0,142 Dobór silnika Z katalogu firm indukta dobrano silnik Sh 90L- 8 o mocy 0,55[kW] i częstości obrotów 675[obr/min] Dobór motoreduktora Do tego silnika dobrano motoreduktor RCV 252 kołnierzowy firmy Indukta . 2.12.Dobór sprzęgła Zgodnie z normą BN-81-2225-11 dobrano sprzęgło Dobór dławnicy Zgodnie z normą BN-742225-04 dobrano dławnice do wału na podstawie średnicy wału równej 0,03m Dobór kołnierza pod dławnice Zgodnie z normą BN-74 2225-05 dobrano kołnierz pod dławnice Dobór stojaka pod napęd mieszadła Zgodnie z normą BN-73/2225-02 dobrano stojak pod napęd S425 2.16 Dobór podstawy pod napęd mieszadła Zgodnie z normą BN-73/2225-01 dobrano podstawę pod napęd mieszadła S-425 3. Obliczenia wytrzymałościowe 3.1 Obliczenie grubości ścianki g₀ płaszcza Wartość współczynnika „a” przyjmuje się dla danej wartości β gdzie β=. Przyjmuję że β=1,4 wtedy „a” = 1,000 3.1.1. Naprężenia dopuszczalne „k” k= Za materiał konstrukcyjny przyjmuje stal St4s, dla której R_e=2510⁷ Pa a współczynnik bezpieczeństwa X_e=1,8 k= 13,89·10⁷ [N/m²] 3.1.2 Obliczenie współczynnika wytrzymałości (z), dla zastosowanej spiony dwuczołowej z=1Z_dop gdzie: Z_dop – współczynnik zakładu spawającego, przyjmuję Przyjmuję że Z_dop=0,8 z=1,00,8 z=0,8 Ostatecznie otrzymuje g₀=7,14·10^-4[m] 3.1.3 Rzeczywista grubość ścianki g płaszcza g=g₀+c [m] gdzie c=c₁+c₂+c₃ [m] c₁ – naddatek grubości na minusową odchyłkę blachy przyjmuję 0,0005 [m] c₂ – naddatek grubości na korozję c₂=s·τ c₂=0,0001·10=0,001 [m] c₃ – naddatek grubości na dodatkowe naprężenia wynoszą 0 c=0,0005+0,001+0=0,0015 [m] g=g₀+c [m] g=5,14·10^-4+0,0015 [m]=2,21410^-3[m] Zgodnie z normą BN-65/2002-02 przyjęto g=0,005 [m] Średnica zewnętrzna w takim wypadku wynosi: D_z=D_w+2g=1,61{m} 3.2 Sprawdzenie grubości ścianki ze względu na sztywność* g_sz=2.74610^-3 3.3 Obliczenie grubości ścianki dennicy dolnej i górnej.* Dennicę dolną i górną charakteryzują te same parametry Parametry dennicy dobrano zgodnie z normą PN-69/M-35413 . g_d= [m] współczynnik wyoblenia dna wyraża się zależnością y=f() Współczynnik wytrzymałości złącza dla dennicy tłoczonej wynosi z=1,000 Zakładam, że g_d=0,003 [m] Wyznaczam średnicę zewnętrzną dna D_z=D_w+2g_d D_z= 1,606 [m] Wyznaczam wysokość części wyoblonej dennicy H_z=h_d+g_d H_z= 0,25 [m] ==0.16 Wartość współczynnika ω obliczam ze wzoru ω = zakładam otwór w dennicy d=0,16 [m] (10% z średnicy ogólnej) ω= 2,305 dla wyznaczonych oraz ω odczytuje z tablicy wartość współczynnika y wg wzoru: y=f() y_w=4,87 naprężenia dopuszczalne k obliczam jak dla części cylindrycznej. Materiał to stal węglowe St4s, więc R_e=2510⁷ a współczynnik bezpieczeństwa wg tablic wynosi X_e=1,55 a więc obliczając ze wzoru g_d= [m] otrzymuję g_d=1,3810^-3[m] Obliczam grubość ścianki dennic z naddatkami g_rzd=g_d+c g_rzd=2,8810^-3 [m] z normy PN-69/M-35413 przyjmuję grubość ścianki dennicy g_rzd= 0,006 [m] 3.4 Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnienia w dennicy* Z_r=0,099 Największa średnica otworu dla dennicy wyznaczam jako najmniejszą wartość z trzech zależności: d=0,81 d=0,156[m] d=0,35D_z [m] d=0,56 [m] d=0,2 [m] Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnienia w płaszczu wynosi d=0,56 [m] 3.5 Dobór kołnierza przyłączeniowego Zgodnie z normą PN-67/H-74722 dobrano dwa kołnierze przyłączeniowe o d_z=1915mm do mocowania potrzebne jest 40 śrub M43. 3.6 Dobór króćców Zgodnie z normą BN-76-2211-40 dobrano 3 króćce. 4.Obliczenie masy aparatu pustego i zalanego 4.1 Masa części cylindrycznej m_cyl= 346.164[kg] 4.2 Masa dennic wg PN – 66/M-35413 m_den=122,52=245[kg] 4.3. Masa wału Z objętości walca mamy V=7,29810^-4 [m³] m_wał= ρ_stV m_wal=5,729 [kg] 4.4. Masa mieszadła wg BN-84/2225-13 m_miesz= 12,4 [kg] 4.5 Masa stojaka S-425wg BN-75/2225-02 m_st=68 [kg] 4.6 Masa dławnicy do wała wg BN-74/2225-04 m_dl=9 [kg] 4.7 Masa podstawy pod stojak wg BN-75/2225-01 m_ps=8,4 [kg] 4.8 Masa sprzęgła wg BN-81/2225-11 m_sp=1,61 [kg] 4.9 Masa silnika wg katalogu firmy Indukta m_sil=15 [kg] Masa motoreduktora wg katalogu firmy Indukta m_motoredu=16 [kg] Masa kołnierzy pod dławnicę wg BN-74 2225-05 m_kd=2,5 [kg] Masa kołnierzy przyłączeniowych wg PN-67/H-74722 m_kp=2352 m_kp=704[kg] Masa króców wg normy BN-76-2211-40 m_kr=22,89 + 4,62[kg] m_kr=10,4[kg] 4.14 Masa przegród V_prze=1,250,160,005=110^-3 [m³] m_prze=4* V_przρ_st=31,4 [kg] 4.15 Masa aparatu M=m_cyl+ m_den+m_wał+m_miesz+m_st+m_dł+m_ps+m_sp+m_sil+m_motored+m_kd+m_kp+m_kr+m_prz = 1475,574 [kg] 4.16 Masa aparatu z układem ciecz-gaz M_ap+ukł= 3975,574 [kg] 4.17 Dobór łap Założono 3 łapy a więc do obliczenia masy ruchowej użyto 2 1987,787 [kg] Dobrano łapy wg BN-64/2212-02 o wielkości 180 [mm] i masie 2,8 [kg] Najmniejsza grubość płaszcza nie wymagającego wzmocnienia wynosi 5 [mm]. Należy więc zastosować blachę wzmacniającą o minimalnej grubości 5 [mm] Wyznaczenie wielkości blachy wzmacniającej Pod łapy dobieram blachy wzmacniające wg normy BN-66/2212-08 o wymiarach 230mm·180mm·10mm Masa blachy wzmacniającej 3,7 [kg] 4.18 Wyznaczenie masy całkowitej M_cał=M_ap+ukł+3·M_Ł+3·M_blw=3992,274 [kg] 5. Obliczanie czasu wypływu* f= F= f=5,02410^-3[m²] F=2,01[m²] 6.Obliczanie średniej średnicy kropli pęcherza* d₃₂=0.012[m] 6.1 Powierzchnia międzyfazowa a=50	_c-g =728,7 [kg/m³] =8,8510 ^-7[Pas] V_c-g = 3,431 [m³] V_c = 3.088 [m³] V_g = 0,343 [m³] m_g=0,412 [kg] m_c=2.50110³ [kg] m_c-g=2500 [kg] D_w=1,64 [m] H_c-g=1,6 [m] H=1,6 [m] V=3,215 [m³] H_cieczy=1,791 m P_h=12800 Pa P_ow=114000 Pa d = 0,533[m] B=0,16[m] n₀=1,667[obr/s] Re=1,12510⁸ V_gmax=9,33310^-3 [m³/s] P=75,034 [W] P_rz =314,861 [W] M_s=30,787 [N/m] k= 7,50·10⁷ [N/m²] k_s=4.50510⁷[N/m²] c₂=0,001[m] c=0,0018[m] d_w=0,03[m] I=3,97·10^-8 [m⁴] 1/s d_c=0,03 [m] S_c= 7,62·10^-3 [m] h_d=0,061[m] P₀= 2,135 [W] P_s= 372,936 [W] k= 13,89·10⁷[N/m²] z=0,8 g₀=7,14·10^-4 [m] c=0,0015 [m] g=2,21410^-3[m] D_z= 1,61 [m] g_sz=2.74610^-3 z=1 H_z= 0,193 [m] =0,16 ω= 2,31 y_w=4,87 k=16,1210⁷ g_d=1,3810^-3[m] g_rzd= 0,006 [m] Z_r=0,099 d=0,156 [m] m_cyl= 346.164[kg] m_den=245[kg] m_wal=5,7 [kg] m_miesz= 12,4 [kg] m_st=68 [kg] m_dl=9 [kg] m_ps=8,4 [kg] m_sp=1,61 [kg] m_sil=15 [kg] m_motoredu=16 [kg] m_kd=2,5 [kg] m_kp=704[kg] m_kr=10,4[kg] m_prze=31,4 [kg] M=1475,574 [kg] M_ap+ukł= 3975,574 [kg] M_ruch=1987,787 [kg] M_cał=3992,274 [kg]

ρ_c=809,8[kg/m³]

ρ_g =1,2[kg/m³]

η_c=3*10^-6[Pa·s]

η_g=18,15*10^-6 [Pa·s]

_g=0,1

G_d = 2500[kg]

_c = 0,9

_g = 0,1

ρ_c-g =728,7 [kg/m³]

V_c-g = 3,431 [m³]

V_g = 0,343 [m³]

_g=1,2 [kg/m³]

V_c = 3,088 [m³]

_c=809,8 [kg/m³]

m_g=0,412 [kg]

m_c=2.501*10³ [kg]

V_c-g = 3,431 [m³]

D_w=1,6 [m]

H=1,92 [m]

D_w=1,6 [m]

A=1,22

B=1,25

d=0,5 [m]

σ=24,3*10^-3[N/m]

g= 9,8 [m/s²]

n=1,667 [obr/s]

d=0,5[m]

_c=809,8 [kg/m³]

η_c=3*10^-6 [Pa·s]

n₀=1,667[obr/s]

d=0,5[m]

g=9,81 [m/s²]

a=0,75

b=0

c=0,194

Ne=0,64

n=1,667 [obr/s]

d=0,5[m]

ρ_c=809,8[kg/m³]

H_cieczy =1,791

k₂₌1,5

k₃₌2,5

D_w=1,6

P_rz =314,861 [W]

n₀=1,667 [obr/s]

R_e=25·10⁷[N/m²]

X_e=3,33

c₃=0[m]

c₁=0,8*10^-3[m]

s=0,0001[m/rok]

=10[lat]

M_s=30,787[N/m]

k_s=4.505*10⁷

c=0,0018[m]

d_w=0,03 [m]

M_s=30,787[N/m]

l=1.033 [m]

G=8,1*10¹⁰MPa

d_w=0,03 [m]

α=1,8

l=1.033 [m]

E=2,2*10¹¹

I=3,97·10^-8 [m⁴]

m =10.1[kg]

d_w=0,03 [m]

d_c=0,03 [m]

S_c= 7,62·10^-3 [m]

n=1,667 [obr/s]

d_w=0,03 [m]

S_c= 7,62·10^-3 [m]

h_d=0,061 [m]

P_ow=114000 [Pa]

P_rz =314,861 [W]

P₀=2,135

=0,85

V_g=9,33*10^-3 [m³/s]

P₀= 75,034 [W]

d=0,5 [m]

n=1,667 [obr/s]

Re=1,125*10⁸

d/D=0,3

Fr=0,142

g=9,81[m/s²]

D_w=1,6 [m]

P_ow= 114000 [Pa]

X_e=1,8

R_e=25*10⁷

g₀=5,15·10^-4[m]

s=0,0001[m/rok]

=10[lat]

c₃=0

c=0,0015 [m]

D_z=1,61

R_m=44*10⁷

D_w=1,61 [m]

P_ow= 114000 [Pa]

h_d=0,247 [m]

g_d=0,003 [m]

D_z= 1,606 [m]

g_d=0,003 [m]

R_e=25*10⁷

X_e=1,55

D_w=1,6 [m]

y_w=4,86

k=16,12*10⁷

P_ow=114000 [Pa]

g_d=1,38*10^-3 [m]

c=0,0015 [m]

k= 16,12·10⁷ [N/m]

D_w=1,6 [m]

P_ow=114000 [Pa]

g_d=0,006 [m]

c₂=0,001 [m]

a=1

D_w=1,6 [m]

Z_r=0,07

g_rzd=0,006[m]

c₂=0,001 [m]

D_z= 1,61 [m]

D_z=1,61 [m]

D_w=1,6 [m]

H_cyl=1,75[m]

ρ_st=7850 [kg/m³]

D_w=1,6 [m]

H=1,791 [m]

Φ=0,52

g=9,81 [m/s²]

D_k=0,15[m]

f=7,83*10^-3 [m²]

F=2,01[m²]

C=2,25

Φ=0,1

η_c=8,0145*10^-4[Pa·s]

η_g=18,69*10^-6 [Pa·s]

σ=24,3*10^-3[N/m]

P=75,034 [W]

i=0.4

d₃₂=0.048 [m]

2. Część obliczeniowa

2.1.Podstatowe parametry fizykochemiczne mediów

_c-g= 728,7[kg/m³]

2.2. Bilans masowy

2.2.1 Gęstość układu

ρ_c-g = 728,7 [kg/m³]

2.2.2. Objętość układu

V_c-g =

V_c-g = 3,431[m³]

2.2.3. Objętość butanolu

V_c= _c * _Vc-g

V_c = 0,9*3,431

V_c= 3,088 [m³]

2.2.4 Objętość gazu

V_g=_g _*V_c-g

V_g = 0,1*3,431

V_g = 0,343 [m³]

2.2.5 Masa wprowadzonego gazu

m_g=ρ_g·V_g

m_g=0,412[kg]

2.2.6.Masa wprowadzanego butanolu

m_c= ρ_c·V_c

m_c=2.501*10³ [kg]

2.2.7. Masa układu

m_c-g=m_g+m_c

m_c-g≈2500[kg]

2.3.Obliczanie pojemności i wymiarów zbiornika

2.3.1 Średnica i wysokość napełnienia

D_w=1,64[m]

Zgodnie z normą BN-64/2221-02 przyjmuję Dw=1,6 [m]

D_w=H_c-g

H=1,6[m]

(H=1,92 [m] z 20% nadwyżką)

2.3.2 Pojemność zbiornika

V=3,215 [m³]

Z 15% nadwyżką

V_nom=3,858

2.4 Dobór zbiornika

Z normy BN-75/2221-21 wybrałem zbiornik o parametrach wymiary dna na postawie normy PN-69/M-35413

D_w=1,6 [m]

V_nom=3,86[m³]

V_rzecz=4,2[ m³]

L_c = 1750[mm]=1,75[m]

L_z=2550[mm]=2,55[m]

L_w=2494[mm]=2,494 [m]

F_d=2,51 [m²]

V_c=3,01 [m³]

F_w=13,8[m²]

F_c=8,79 [m²]

h_d=247[mm]=0,247[m]

V_d=0,329 [m³]

2.5 Ciśnienie P_ow

Wysokość słupa cieczy wynosi:

V_c-g - V_d=3,431 - 0,329 = 3,102m³

Z objętości walca

Liczę H_cieczy w części cylindrycznej i wynosi ona 1,544m Dodaję h_d i ostatecznie wysokość słupa cieczy wynosi

H_cieczy=1,791 m

P_ow=P+P_h

P_h=_c-g*g*H_c

P_h=12800 Pa

P_ow=101325+12800=114000 Pa

2.6 Dobór mieszadła i jego obroty

= 0,3

d==0,533[m]

dobieram mieszadło trójłopatkowe o d = 0,5 firmy Lightnin A-320

2.6.1 Dobór przegród

B= 0,1D_w

B=0,16[m]

Dobieram 4 przegrody o szerokości B

Minimalne częstości obrotów

Obliczam ilość obrotów mieszadła na sekundę

n=1,367 [obr/s]

Zgodnie z normą BN-84/2225-13 dobieram szybkość obrotów mieszadła

n=1,667 [obr/s]

2.6.3 Liczba Reynoldsa

Re=1,125*10⁸

2.6.4 Maksymalna ilość gazu którą należy podawać do mieszalnika

V_gmax=9,333*10^-3 [m³/s]

2.7.Moc mieszania

.

P=Ne·n³·d⁵·ρ_c

P=75,034 [W]

2.7.1Moc rzeczywista mieszadła

Współczynnik k1

k₁₌

P_rz=k₁·k₂·k₃·P

P_rz=314,861[W] ≈314,861[W]

2.8.Obliczenia wału

2.8.1 Moment skręcający wału

M_s=

M_s=30,787[N/m]

2.8.2 Dobór materiału wału dla stali ST4S

R_e= 25·10⁷ [N/m²]

k= 7,50·10⁷ [N/m²]

k_s=0,6·k

k_s=4.505*10⁷

Obliczam naddatek grubości

c₁-naddatek na minusowy odchył blachy

c₂-naddatek na korozje

c₂=0,001[m]

Obliczam c

c=0,0018[m]

Średnica wału

d_w=1,71

d_w=0,017 [m]

Zgodnie z normą BN-74/2225-04 dobieram średnicę wału

d_w=0,03[m]

2.8.4 Obliczenie momentu bezwładności

I=3,97·10^-8 [m⁴]

2.8.5 Kąt skręcania wału

2.8.6 Krytyczna częstość kątowa drgań wału

1/s

2.9.Moc silnika

2.9.1 Grubość uszczelnienia dławika

d_c=d_w

d_c=0,03 [m]

S_c=4,4·10^-2·

S_c= 7,62·10^-3 [m]

2.9.2 Wysokość dławika

h_d=8· S_c

h_d=0,061 [m]

2.9.3 Moc tracona na dławiku

P₀=2·

P₀=2,135 [W]

2.9.4 Moc silnika

P_s=

P_s= 372,936[W]

2.9.5 Spadek mocy mieszania

Fr==0,142

Dobór silnika

Z katalogu firm indukta dobrano silnik Sh 90L- 8 o mocy 0,55[kW] i częstości obrotów 675[obr/min]

Dobór motoreduktora Do tego silnika dobrano motoreduktor RCV 252 kołnierzowy firmy Indukta .

2.12.Dobór sprzęgła

Zgodnie z normą BN-81-2225-11 dobrano sprzęgło

Dobór dławnicy

Zgodnie z normą BN-742225-04 dobrano dławnice do wału na podstawie średnicy wału równej 0,03m

Dobór kołnierza pod dławnice

Zgodnie z normą BN-74 2225-05 dobrano kołnierz pod dławnice

Dobór stojaka pod napęd mieszadła

Zgodnie z normą BN-73/2225-02 dobrano stojak pod napęd S425

2.16 Dobór podstawy pod napęd mieszadła

Zgodnie z normą BN-73/2225-01 dobrano podstawę pod napęd mieszadła S-425

3. Obliczenia wytrzymałościowe

3.1 Obliczenie grubości ścianki g₀ płaszcza

Wartość współczynnika „a” przyjmuje się dla danej wartości β gdzie β=. Przyjmuję że β=1,4 wtedy „a” = 1,000

3.1.1. Naprężenia dopuszczalne „k”

Za materiał konstrukcyjny przyjmuje stal St4s, dla której R_e=25*10⁷ Pa a współczynnik bezpieczeństwa X_e=1,8

k= 13,89·10⁷ [N/m²]

3.1.2 Obliczenie współczynnika wytrzymałości (z), dla zastosowanej spiony dwuczołowej

z=1*Z_dop

gdzie:

Z_dop – współczynnik zakładu spawającego, przyjmuję

Przyjmuję że Z_dop=0,8

z=1,0*0,8

z=0,8

Ostatecznie otrzymuje

g₀=7,14·10^-4[m]

3.1.3 Rzeczywista grubość ścianki g płaszcza

g=g₀+c [m]

gdzie c=c₁+c₂+c₃ [m]

c₁ – naddatek grubości na minusową odchyłkę blachy przyjmuję 0,0005 [m]

c₂ – naddatek grubości na korozję

c₂=s·τ

c₂=0,0001·10=0,001 [m]

c₃ – naddatek grubości na dodatkowe naprężenia wynoszą 0

c=0,0005+0,001+0=0,0015 [m]

g=g₀+c [m]

g=5,14·10^-4+0,0015 [m]=2,214*10^-3[m]

Zgodnie z normą BN-65/2002-02 przyjęto g=0,005 [m]

Średnica zewnętrzna w takim wypadku wynosi:

D_z=D_w+2*g=1,61{m}

3.2 Sprawdzenie grubości ścianki ze względu na sztywność

g_sz=2.746*10^-3

3.3 Obliczenie grubości ścianki dennicy dolnej i górnej.

Dennicę dolną i górną charakteryzują te same parametry

Parametry dennicy dobrano zgodnie z normą PN-69/M-35413

.

g_d= [m]

współczynnik wyoblenia dna wyraża się zależnością

y=f()

Współczynnik wytrzymałości złącza dla dennicy tłoczonej wynosi z=1,000

Zakładam, że g_d=0,003 [m]

Wyznaczam średnicę zewnętrzną dna

D_z=D_w+2g_d

D_z= 1,606 [m]

Wyznaczam wysokość części wyoblonej dennicy

H_z=h_d+g_d

H_z= 0,25 [m]

==0.16

Wartość współczynnika ω obliczam ze wzoru

ω =

zakładam otwór w dennicy

d=0,16 [m] (10% z średnicy ogólnej)

ω= 2,305

dla wyznaczonych oraz ω odczytuje z tablicy wartość współczynnika y wg wzoru:

y=f()

y_w=4,87

naprężenia dopuszczalne k obliczam jak dla części cylindrycznej. Materiał to stal węglowe St4s, więc R_e=25*10⁷

a współczynnik bezpieczeństwa wg tablic wynosi X_e=1,55 a więc

obliczając ze wzoru

g_d= [m] otrzymuję

g_d=1,38*10^-3[m]

Obliczam grubość ścianki dennic z naddatkami

g_rzd=g_d+c

g_rzd=2,88*10^-3 [m]

z normy PN-69/M-35413 przyjmuję grubość ścianki dennicy g_rzd= 0,006 [m]

3.4 Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnienia w dennicy

Z_r=0,099

Największa średnica otworu dla dennicy wyznaczam jako najmniejszą wartość z trzech zależności:

d=0,81

d=0,156[m]

d=0,35D_z [m]

d=0,56 [m]

d=0,2 [m]

Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnienia w płaszczu wynosi d=0,56 [m]

3.5 Dobór kołnierza przyłączeniowego

Zgodnie z normą PN-67/H-74722 dobrano dwa kołnierze przyłączeniowe o d_z=1915mm do mocowania potrzebne jest 40 śrub M43.

3.6 Dobór króćców

Zgodnie z normą BN-76-2211-40 dobrano 3 króćce.

4.Obliczenie masy aparatu pustego i zalanego

4.1 Masa części cylindrycznej

m_cyl= 346.164[kg]

4.2 Masa dennic wg PN – 66/M-35413

m_den=122,5*2=245[kg]

4.3. Masa wału

Z objętości walca mamy V=7,298*10^-4 [m³]

m_wał= ρ_st*V

m_wal=5,729 [kg]

4.4. Masa mieszadła wg BN-84/2225-13

m_miesz= 12,4 [kg]

4.5 Masa stojaka S-425wg BN-75/2225-02

m_st=68 [kg]

4.6 Masa dławnicy do wała wg BN-74/2225-04

m_dl=9 [kg]

4.7 Masa podstawy pod stojak wg BN-75/2225-01

m_ps=8,4 [kg]

4.8 Masa sprzęgła wg BN-81/2225-11

m_sp=1,61 [kg]

4.9 Masa silnika wg katalogu firmy Indukta

m_sil=15 [kg]

Masa motoreduktora wg katalogu firmy Indukta

m_motoredu=16 [kg]

Masa kołnierzy pod dławnicę wg BN-74 2225-05

m_kd=2,5 [kg]

Masa kołnierzy przyłączeniowych wg PN-67/H-74722

m_kp=2*352

m_kp=704[kg]

Masa króców wg normy BN-76-2211-40

m_kr=2*2,89 + 4,62[kg]

m_kr=10,4[kg]

4.14 Masa przegród

V_prze=1,25*0,16*0,005=1*10^-3 [m³]

m_prze=4* V_prz*ρ_st=31,4 [kg]

4.15 Masa aparatu

M=m_cyl+ m_den+m_wał+m_miesz+m_st+m_dł+m_ps+m_sp+m_sil+m_motored+m_kd+m_kp+m_kr+m_prz

= 1475,574 [kg]

4.16 Masa aparatu z układem ciecz-gaz

M_ap+ukł= 3975,574 [kg]

4.17 Dobór łap

Założono 3 łapy a więc do obliczenia masy ruchowej użyto 2

1987,787 [kg]

Dobrano łapy wg BN-64/2212-02 o wielkości 180 [mm] i masie 2,8 [kg]

Najmniejsza grubość płaszcza nie wymagającego wzmocnienia wynosi 5 [mm]. Należy więc zastosować blachę wzmacniającą o minimalnej grubości 5 [mm]

Wyznaczenie wielkości blachy wzmacniającej

Pod łapy dobieram blachy wzmacniające wg normy

BN-66/2212-08 o wymiarach 230mm·180mm·10mm

Masa blachy wzmacniającej 3,7 [kg]

4.18 Wyznaczenie masy całkowitej

M_cał=M_ap+ukł+3·M_Ł+3·M_blw=3992,274 [kg]

5. Obliczanie czasu wypływu

f= F=

f=5,024*10^-3[m²] F=2,01[m²]

6.Obliczanie średniej średnicy kropli pęcherza

d₃₂=0.012[m]

6.1 Powierzchnia międzyfazowa

a=50

_c-g =728,7 [kg/m³]

=8,85*10 ^-7[Pa*s]

V_c-g = 3,431 [m³]

V_c = 3.088 [m³]

V_g = 0,343 [m³]

m_g=0,412 [kg]

m_c=2.501*10³ [kg]

m_c-g=2500 [kg]

D_w=1,64 [m]

H_c-g=1,6 [m]

H=1,6 [m]

V=3,215 [m³]

H_cieczy=1,791 m

P_h=12800 Pa

P_ow=114000 Pa

d = 0,533[m]

B=0,16[m]

n₀=1,667[obr/s]

Re=1,125*10⁸

V_gmax=9,333*10^-3 [m³/s]

P=75,034 [W]

P_rz =314,861 [W]

M_s=30,787 [N/m]

k= 7,50·10⁷ [N/m²]

k_s=4.505*10⁷[N/m²]

c₂=0,001[m]

c=0,0018[m]

d_w=0,03[m]

I=3,97·10^-8 [m⁴]

1/s

d_c=0,03 [m]

S_c= 7,62·10^-3 [m]

h_d=0,061[m]

P₀= 2,135 [W]

P_s= 372,936 [W]

k= 13,89·10⁷[N/m²]

z=0,8

g₀=7,14·10^-4 [m]

c=0,0015 [m]

g=2,214*10^-3[m]

D_z= 1,61 [m]

g_sz=2.746*10^-3

z=1

H_z= 0,193 [m]

=0,16

ω= 2,31

y_w=4,87

k=16,12*10⁷

g_d=1,38*10^-3[m]

g_rzd= 0,006 [m]

Z_r=0,099

d=0,156 [m]

m_cyl= 346.164[kg]

m_den=245[kg]

m_wal=5,7 [kg]

m_miesz= 12,4 [kg]

m_st=68 [kg]

m_dl=9 [kg]

m_ps=8,4 [kg]

m_sp=1,61 [kg]

m_sil=15 [kg]

m_motoredu=16 [kg]

m_kd=2,5 [kg]

m_kp=704[kg]

m_kr=10,4[kg]

m_prze=31,4 [kg]

M=1475,574 [kg]

M_ap+ukł= 3975,574 [kg]

M_ruch=1987,787 [kg]

M_cał=3992,274 [kg]

8. wykaz oznaczeń i jednostek

symbol	opis	jednostka
a	powierzchnia międzyfazowa	[m²/m³]
B	szerokość przegród	[m]
C	naddatki grubości blachy.	[m]
C₁	naddatek grubości ze wg na minusową odchyłkę blachy.	[m]
C₂	naddatek grubości ze wg na korozje.	[m]
C₃	naddatek ze wg na dodatkowe naprężenia.	[m]
d	średnica mieszadła, maksymalna średnica otworu niewymagającego wzmocneinia	[m]
d_1, d_2, d₃	obliczeniowe maksymalne otwory nie wymagające wzmocnienia.	[m]
d₃₂	średnica kropli pcherza	[m]
D_w	średnica wewnętrzna zbiornika.	[m]
d_w	średnica wału mieszadła.	[m]
D_z	średnica zewnętrzna płaszcza zbiornika.	[m]
D_zD	średnica zewnętrzna dennicy.	[m]
E	moduł Young`a.	[Pa]
f	powierzchnia króćca wylotowego	[m²]
F	powierzchnia zwierciadłą cieczy	[m²]
Fr	Liczba Frouda.	-
F_w	Pole części cylindrycznej	[m²]
g₀	grubość obliczeniowa blachy.	[m]
g_d	grubość blachy dennicy.	[m]
g_prze	grubość przegrody	[m]
g_rzd	grubość rzeczywista blachy dennicy	[m]
g_sz	grubość blachy ze wg na sztywność powłoki pionowej.	[m]
h_d	wysokość dennicy	[m]
h_wnz	wysokość wału na zewnątrz aparatu	[m]
H_ap	wysokość aparatu.	[m]
H_ciecz	wysokość słupa cieczy.	[m]
H_cyl	wysokość cieczy w części cylindrycznej.	[m]
H_prze	wysokość przegród.	[m]
I	moment bezwładności wału.	-
k_d	współczynnik naprężeń dopuszczalnych dla dennic.	[N/m²]
k_P	współczynnik naprężeń dopuszczalnych dla płaszcza.	[N/m²]
k_s	współczynnik wytrzymałości na skręcanie.	[N/m²]
l	długość wału	[m]
L_c	długość cylindra	[m]
L_w	długość aparatu bez uwzględnienia grubości ścianek	[m]
L_z	długość z uwzględnieniem grubości ścianek	[m]
m_c	masa cieczy	[kg]
m_c-g	masa układu	[kg]
m_cyl	masa cylindra	[kg]
m_den	masa dennicy	[kg]
m_dł	masa dławicy.	[kg]
m_g	masa powietrza.	[kg]
m_kd	masa kołnierza dławicy	[kg]
m_kp	masa kołnierza.	[kg]
m_kr	masa króćca.	[kg]
m_miesz	masa mieszadła.	[kg]
m_prze	masa przegrody	[kg]
m_ps	masa podstawy pod stojak	[kg]
m_sil+motored	masa motoreduktora z silnikiem	[kg]
m_sp	masa sprzęgła.	[kg]
m_st	masa stojaka.	[kg]
m_w	masa wału	[kg]
M_ap	masa aparatu pustego.	[kg]
M_ap+ukł	masa aparatu zalanego .	[kg]
M_S	maksymalny moment skręcający	[N/m]
n	częstość obrotów mieszadła.	[s^-1]
N_e	współczynnik mieszania	-
P	moc tracona na dławiku	[W]
P	ciśnienie atmosferyczne.	[Pa]
P₀	moc mieszania	[W]
P_g	Spadek mocy mieszania	[W]
P_ow	ciśnienie obliczeniowe.	[Pa]
P_rz	moc rzeczywista	[W]
P_s	moc silnika	[W]
Re	liczba Reynolds`a dla procesu mieszania.	-
R_e	Współczynnik wytrzymałości stali	[N/m²]
Rm	granica płynności stali.	[N/m²]
s	współczynnik podatności na korozje.	[m/rok]
t	czas wypływu ze zbiornika	[s]
V_c	objętość cieczy	[m³]
V_c-g	objętość układu.	[m³]
V_d	objętość dennicy	[m³]
V_g	objętość powietrza.	[m³]
V_gmax	objętościowe natężenie krytyczne przepływu gazu.	[m³]
V_nom	objętość nominalna zbiornika.	[m³]
V_rz	objętość rzeczywista zbiornika.	[m³]
V_prze	objętość przegrody.	[m³]
X_mD	współczynnik bezpieczeństwa dla dennic.	-
X_mP	współczynnik bezpieczeństwa dla płaszcza.	-
X_e	Współczynnik bezpieczeństwa wału	-
y _w	współczynnik wyoblania.	-
z	współczynnik wytrzymałości szwu.	-
Z_r	współczynnik wytrzymałości dla powłok osłabionych otworem	-
	czas pracy aparatu.	[lat]
c-g	lepkość układu.	[kg/m s]
	lepkość Na2SO3 .	[kg/m s]
	lepkość powietrza .	[kg/m s]
	udział powietrza	[%]
c-g	gęstość mieszaniny.	[kg/m³]
	gęstość cieczy	[kg/m³]
	gęstość powietrza	[kg/m³]
	orientacyjna gęstość stali.	[kg/m³]
φ	Kąt skręcenia wału	[°/m]
	współczynnik osłabiania.	-
	częstość krytyczna.	[s^-1]
	prędkość krytyczna.	[s^-1]
σ	napięcie powierzchniowe benzenu	[N/m]
	współczynnik poprawkowy.	-
	przyśpieszenie grawitacyjne ziemi.	[m/s²]

8. Spis norm i literatura

Pikoń J., Podstawy Konstrukcji Aparatury Chemicznej, PWN, Warszawa, 1979.
Pikoń J., Atlas Konstrukcji Aparatury Chemicznej, PWN, Warszawa, 1981.
Stręk F., Mieszanie i mieszalniki, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1971.
Normy:

BN-64/2252-01
BN-64/2221-02
BN-65/2002-02
BN-66/2212-08
BN-73/2225-02
BN-74/2225-04
BN-75/2225-02
BN-81/2225-11
BN-84/2225-13
PN – 66/M-35412
PN – 66/M-35413
PN-67/H-74721
PN-67/H-74722

Spis Treści

Numer działu	Dział	Strona
1	Charakterystyka techniczna aparatu	1
1.1	Rysunek ideowy	2
2	Część obliczeniowa	3
2.1	Podstawowe parametry fizykochemiczne mediów	3
2.2	Bilans masowy	3
2.2.1	Gęstość układu	3
2.2.2	Objętość układu	3
2.2.3	Objętość butanolu	3
2.2.4	Objętość gazu	3
2.2.5	Masa wprowadzonego gazu	3
2.2.6	Masa wprowadzanej cieczy	3
2.27	Masa układu	4
2.3	Obliczanie pojemności i wymiarów zbiornika	4
2.3.1	Średnica i wysokość napełnienia	4
2.3.2	Pojemność zbiornika	4
2.4	Dobór zbiornika	4
2.5	Ciśnienie P_ow	5
2.6	Dobór mieszadła i jego obroty	5
2.6.1	Dobór przegród	5
2.6.2	Minimalne częstości obrotów	5
2.6.3	Liczba Reynoldsa	5
2.6.4	Maksymalna ilość gazu, podawanego do mieszalnika	6
2.7	Moc mieszania	6
2.7.1	Moc rzeczywista mieszadła	6
2.8	Obliczenia wału	6
2.8.1	Moment skręcający wału	6
2.8.2	Dobór materiału wału	6
2.3.8	Średnica wału	7
2.8.4	Obliczenie momentu bezwładności	7
2.8.5	Kąt skręcania wału	7
2.8.6	Krytyczna częstość kątowa drgań wału	7
2.9	Moc silnika	7
2.9.1	Grubość uszczelnienia dławika	7
2.9.2	Wysokość dławika	7
2.9.3	Moc tracona na dławiku	7
2.9.4	Moc silnika	7
2.9.5	Spadek mocy mieszania	8
2.10	Dobór silnika	8
2.11	Dobór motoreduktora	8
2.12	Dobór sprzęgła	8
2.13	Dobór dławnicy	8
2.14	Dobór kołnierza pod dławnice	8
2.15	Dobór stojaka pod napęd	8
2.16	Dobór podstawy pod napęd mieszadła	8
3	Obliczenia wytrzymałościowe
3.1	Obliczenie grubości ścianki płaszcza	9
3.1.1	Naprężenie dopuszczalne	9
3.1.2	Współczynnik wytrzymałości	9
3.1.3	Rzeczywista grubość ścianki płaszcza	9
3.2	Sprawdzanie grubości ścianki ze względu na sztywność	10
3.3	Obliczanie grubości ścianki dennic	10
3.4	Największa średnica otworu nie wymagająca wzmocnienia w dennicy	11
3.5	Dobór kołnierza przyłączeniowego	11
3.6	Dobór króćców	11
4	Obliczanie masy aparatu pustego i zalanego	12
4.1	Masa części cylindrycznej	12
4.2	Masa dennic	12
4.3	Masa wału	12
4.4	Masa mieszadła	12
4.5	Masa stojaka	12
4.6	Masa dławnicy	12
4.7	Masa podstawy stojaka	12
4.8	Masa sprzęgła	12
4.9	Masa silnika	12
4.10	Masa motoreduktora	12
4.11	Masa kołnierzy pod dławnice	12
4.12	Masa kołnierzy przyłączeniowych	12
4.13	Masa króćców	12
4.14	Masa przegród	12
4.15	Masa aparatu	13
4.16	Masa aparatu z układem ciecz-gaz	13
4.17	Dobór łap	13
4.18	Wyznaczanie masy całkowitej	13
5	Obliczanie czasu wypływu	13
6	Obliczanie średniej średnicy kropli pęcherza	13
6.1	Powierzchnia międzyfazowa	13
7	Wykaz oznaczeń i jednostek	14
8	Spis norm i literatura	16

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
projekt mieszalnika a s
Projekt mieszanki?tonowej
Projekt mieszanki betonowej, beton 4.1
nawierzchnie, SPR22222!!!, Projektowanie mieszanki mineralno-bitumicznej
projekt mieszalnika Politechnik Nieznany
PROJEKT MIESZANKA, Farmacja, Technik farmaceutyczny, Technik farmaceuta
wymiennik projekt, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, Semestr VI, od Pani Doktorantki, aparatura prze
Studenci Projekt mieszalnika
Projekt mieszanki 1
PROJEKT MIESZANKI?TONOWEJ 4 wersja!!
Projektowanie mieszanki betonowej, 1 budownictwo, 7 semestr, KB lab
Projekt mieszalnika
Projekt mieszanki betonowej metoda pojedynczej otuliny, budownictwo studia, semestr II, Materiały bu
projekt mieszanka
Projekt mieszanki betonowej do wykonania belki nadprożowej typu L, Budownictwo, PWSZ -BUDOWNICTWO, S
Projekt mieszanki betonowej C20 25
Projekt mieszanki?tonowej

więcej podobnych podstron

Projekt mieszalnika dyspersja

Dobór silnika

Z katalogu firm indukta dobrano silnik Sh 90L- 8 o mocy 0,55[kW] i częstości obrotów 675[obr/min]

Dobór motoreduktora Do tego silnika dobrano motoreduktor RCV 252 kołnierzowy firmy Indukta .