Расчет барабана на прочность по напряжению на изгиб

Для определения величины напряжения на изгиб, возникающего в материале барабана, рассмотрели его как балку, установленную на двух опорах. Вес барабана (нагрузку балки) приняли как равномерно-распределенную нагрузку.

Определили величину распределенной нагрузки по ([7], стр. 409):

Вычислили изгибающий момент в наиболее опасном сечении барабана (между опорами) по ([7], стр. 409, ф.(13.56)):

где l₀ = 0,585·L = 0,585·8 = 4.7 м.

Нашли крутящий момент от привода с учетом выбранного электродвигателя по ([7], стр.409, ф.(13.57)):

Вычислили приведенный момент по формуле Сен-Венана (по теории наибольших удлинений) ([7], стр.409, ф.(13.59)):

Рассчитали напряжение на изгиб в стенках барабана по ([7], стр.409, ф.(13.58)):

Момент сопротивления кольцевого сечения барабана:

W = 0,785·D_б²·δ = 0,785·2²·0,01 = 0,0314 м³.

Полученное значение напряжения на изгиб в стенках барабана не превосходит допустимого значения. Выбранной толщины стенки барабана достаточно для обеспечения достаточной прочности барабана.

Расчет барабана на прогиб

Определили экваториальный момент инерции кольцевого сечения барабана по ([7], стр.410, ф.(13.62)):

Нашли прогиб барабана по ([7], стр.410, ф.(13,61)):

Допустимым для сушильных барабанов является прогиб, не превышающий 1/3 мм на метр длины барабана.

Рассчитали максимальный допустимый прогиб барабана по ([7], стр.410, ф.13.60)):

=0,0003 4,7м=0,00141м=1,41мм

Величина прогиба барабана много меньше допустимой. Условие жесткости барабана соблюдается.

Выбор уплотнения сушильного барабана

Вращающиеся барабанные сушилки обычно работают под небольшим разряжением, что позволяет избежать попадания в производственное помещение через неплотности барабана горячего сушильного агента, содержащего пыль (частицы высушиваемого материала). При работе барабана под разряжением, напротив, обеспечивается небольшой подсос воздуха в установку. Для того, чтобы этот воздух не изменял заметно параметров сушильного агента, устраивают уплотнения в местах соединения движущихся (барабан) и неподвижных (загрузочная и разгрузочная камеры) частей установки.

Наиболее распространенными видами уплотнений являются торцевое и лабиринтное. Торцевое уплотнение является аналогом сальникового уплотнения вращающихся валов. Его недостатком является то, что часть энергии привода расходуется на преодоление трения в этом виде уплотнения.

Другим видом уплотнения является лабиринтное, в котором протекающий газ постоянно переходит из узких каналов в широкие камеры, причем направление потока резко изменяется. Это приводит к снижению кинетической энергии потока и, следовательно, высокому гидравлическому сопротивлению соединения. Этот вид уплотнения наиболее надежен, хотя обеспечивает меньшую герметичность барабана.

В качестве уплотнения выбрали лабиринтное аксиальное уплотнение по нормали Н422-56, обозначенное Б2032.

Выбор насадки

На первых 1...1,5 м сушильного барабана устанавливают приемно-винтовую насадку с целью равномерной подачи материала в основную часть барабана, где устанавливают основную насадку. Между основной и приемной насадкой предусматривают зазор равный 5% от диаметра барабана.

По нормалям завода «Прогресс» выбрали приемно-винтовую насадку Б52 длиной 1100 мм. В качестве основной насадки выбрали подъемно-лопастную насадку Б2052 (по Н431-56). Между основной и приемной насадкой оставить зазор 100 мм.

Выбор загрузочной камеры

Загрузочная камера служит для подачи высушиваемого материала, а сушильный барабан и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием (циклон и т.п.). На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, питающая течка, штуцер ввода материала и штуцер вывода отработанного сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри и люк для выгрузки остатков материала.

По нормали Н425-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует противоточная загрузочная камера Б2042.

Выбор разгрузочной камеры

Разгрузочная камера служит для подачи высушенного материала на ленточный транспортер и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием. На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, штуцер вывода материала и штуцер сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри. По нормали Н427-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует противоточная разгрузочная камера Б2043.