Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
990 Модернизация агрегата для сбора нефтепродуктов (нефтесборщика) (конструкторская часть дипломного проекта)ID: 192350Дата закачки: 04 Июня 2018 Продавец: maobit (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word Описание: Содержание 5 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА 5.1 Устройство и принцип работы нефтесборщика 5.2 Технические данные нефтесборщика… 5.3 Расчёт нефтесборщика 5.4 Расчёт доресселя с электрокоагулятором 5 КОНСТРУКТОРCКАЯ РАЗРАБОТКА При мойке сельскохозяйственной техники наряду с продуктами перера-ботки сельскохозяйственных культур, почвой, сливаются нефтепродукты. Они собираются на водной поверхности и попадают в окружающую среду и как следствие забивают очистные сооружения, а также фильтры этих устройств. Поэтому возникает необходимость сбора нефтепродуктов, которые яв-ляются ценным сырьем для последующего использования. Анализ отечественных и зарубежных патентов показывает, что конструктивно устройства для сбора нефтепродуктов с поверхности воды выполняются в виде черпалок, дисков или коллекторов. В первом случае нефтепродукты с поверхности воды собираются устройствами ковшового или скребкового типа, во втором случае нефтепродукты прилипают на поверхность вращающегося диска и с него счищаются скребком, в третьем случае нефтепродукты налипают на поверхность коллектора и счищаются скребками. Коллекторные устройства просты в конструктивном исполнении и менее металлоемки по сравнению с черпающими и дисковыми нефтесборщиками. Поэтому за основу берется конструкция коллекторного нефтесборщика. 5.1 Устройство и принцип работы нефтесборщика Нефтесборщик представляет собой раму сварной конструкции, к кото-рой крепится корпус, электродвигатель, червячный редуктор, приводное колесо. Принцип действия нефтесборщика основан на эффекте адгезии к глад-кой поверхности коллектора в двухфазной среде (нефтепродукт - вода) с различным поверхностным натяжением. Рабочий орган нефтесборщика представлен гладким, гибким коллекто-ром, выполненным из полимера, стойкого к воздействию коррозии. При погружении коллектора в нефть или любой продукт на основе нефти, за счет эффекта адгезии происходит налипание собираемого продукта, который в результате движения коллектора поднимается. Скребки, выполненные из металла, очищают поверхность коллектора от продукта, который поступает в накопительную емкость нефтесборщика. После этого с помощью насоса из накопительной емкости нефтепродукт перекачивается по шлангу в отдельно стоящий резервуар для последующего использования. Привод коллектора и насоса осуществляется электродвигателем через червячный редуктор, который приводит во вращение вал приводного колеса коллектора. К червячному редуктору крепится масляный насос. Вся конструкция монтируется на сварочной раме и крепится на боковой части резервуара с двухфазной средой. В основу принята конструкция нефтесборщика, разработанного немец-кой фирмой FRIESS и эксплуатируемого во многих городах России. Коллек-тор выполнен из полимера. Удерживается на поверхности за счет своей плот-ности. Нами предлагается конструкция, с уменьшенной по размерам рамой, которая крепится на боковую часть резервуара с использованием червячного редуктора. Он приводит в действие приводное колесо коллектора нефтесборщика. Коллектор выполнен из полимера, т.к. этот материал является более доступным для хозяйств, а также применение этого материала, позволяет уменьшить массу нефтесборщика. 5.2 Технические данные нефтесборщика Агрегат для сбора нефтепродуктов предназначен для механического сбора нефтепродуктов с поверхности водных объектов (отстойников, водое-мов). Применение нефтесборщиков препятствует попаданию нефтепродуктов в окружающую среду и, как следствие, улучшает работу очистных сооруже-ний и увеличивает срок службы фильтров. Примесь воды в собранном нефтепродукте составляет до 2 %. Кроме того, собранный нефтепродукт представляет собой ценное сырье для последующего использования. Производится в пожаро-взрывобезопасном исполнении, что позволяет применять нефтесборщик в любых условиях. Производительность нефтесборщика до 20 литров в минуту (в зависимости от состава воды и погодных условий). В соответствии со своими характеристиками возможно применение при аварийных выбросах нефтепродуктов на водную поверхность. Нефтесборщик устраняет поверхностную пленку нефтепродуктов и до-водит ее до 0,1 мм (если она не распадается на фрагменты). Техническая характеристика: - марка w40; - тип коллекторный; - масса около 40 кг; - производительность 10-20 л/мин; -напор не менее 6 м; - габаритные размеры 500х300х400 мм; - мощность электродвигателя 0,12 кВт; - напряжение в сети 380В; - частота вращения вала электродвигателя 1500 об./мин.; - напряжение в сети управления 380В; -редуктор червячный передаточное число 40; - насос шестеренчатый, типа НШ-10; - температурный режим от -20 до +95 ºС. Применение нефтесборщика позволяет: 1 Сократить до минимума попадание нефтепродуктов в окружающую среду. 2 Собранный нефтепродукт представляет собой ценное сырье для последующего использования в виде первичного топлива, добавок к смазкам. 3 Увеличить срок службы фильтров очистных сооружений предприя-тий, а также совершенствовать эффективность работы устаревших очистных сооружений, что дает экономичный дополнительный эффект. 4 Возможность сбора нефтепродукта независимо от площади поверхности без транспортировки нефтесборщика по акватории, так как за счет поверхностного натяжения происходит подтягивание нефтяной пленки к рабочим органам агрегата. Транспортирование нефтесборщика должно производится любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действую-щих для этих видов транспорта. Хранение нефтесборщика должно осуществляться в складских помещениях. 5.3 Расчёт нефтесборщика В основу расчёта взяты данные фирмы FRIES. Так, при наружном диа-метре коллектора 40 мм, выполненного из полимера, наилучшая работоспособность смачивания пластмассовой поверхности в двухфазной среде (нефтепродукт-вода) получено при частоте вращения диска пg=45мин -1. Момент (тв) на валу привода коллектора фиксировался от 7 до 12 Н*м в зависимости от состояния напряжения нефтепродукта на поверхности воды. Мощность, затрачиваемая на сбор нефтепродукта коллектором: (5.1) кВт, необходимая мощность электродвигателя (5.2) где Рн - мощность, затрачиваемая на привод насоса. (5.3) где Р - рабочее давление насоса (Р=5*10 Н/м2), развиваемое насосом на слив; Q - производительность (действительная) до 6 м3/г (обосновывается максимальной возможностью сбора нефтепродуктов с поверхности воды); η н - КПД насоса (η =0,87). Вт, где Z - количество выхода редуктора (z=2 исходя из принятой схемы приво-да); η - КПД червячного редуктора (η =0,8 для одноступенчатого червячного редуктора); Вт ≈ 1,1 кВт. Из каталога на электродвигатели выбираем 3-х фазный, асинхронный с короткозамкнутым ротором, закрытый, обдуваемый электродвигатель 4А80А2 с РЭ = 1,5 кВт, регулирование частоты производиться при помощи реостата. Пэ-1440мин -1, масса 17,4 кг. Рисунок 5.2 - Основные размеры электродвигателя 4А80А2 Передаточное число редуктора (5.4) Из каталога выбираем червячный одноступенчатый редуктор РЧ-32-2 с пустотелым валом червячного колеса и шлицевым соединением с двух сторон z*d*D=6* 23*28. Рисунок 5.3 - Основные размеры червячного редуктора РЧ-32-2 Выбор насоса для перекачки нефтепродукта. В качестве устройства для перекачки нефтепродукта из ёмкости нефтес-борщика в приёмный резервуар будем использовать широко применяемый в сельскохозяйственном производстве шестеренчатый насос НШ-10-3 с рабочим давлением 10 Н/мм2. Присоединение насоса НШ-10-3 к червячному редуктору осуществляется следующим образом. С противоположной стороны вала червяка от входа вместо крышки подшипника устанавливаем стакан, который 4-мя винтами Мб крепится к корпусу редуктора. С торца вала червяка вместо стандартной плоской шайбы по ГОСТу 2711 -80 со штифтом устанавливаем шлицевой стаканчик, в который вставляется шлицевой конец насоса. Сам насос с помощью 4-х винтов М8 присоединяется к стакану. Муфта соединительная. В качестве соединительной муфты валов электродвигателя с входным валом редуктора используем муфту с резиновой звёздочкой по ГОСТ 14084-76. Она допускает радиальное смещение валов от 0/1 до 0,4 мм. Угловое смещение может быть ..1,5°,осевое не превышает ОД мм. Муфта проста и по конструкции удобна в обслуживании, имеет малые габариты. Муфту выбираем из таблицы III.16. Муфта состоит из двух полумуфт, имеющих торцевые кулачки. Кулачки одной полумуфты размещаются между кулачками другой и разделяются выступами резиновой звёздочки, которая при работе упруго деформируется и передаёт нагрузку от кулачков одной полумуфты к кулачкам другой. Выбранная муфта проверяется по напряжениям смятия для материала звёздочки. , (5.5) где D - наружный диаметр звёздочки; d - диаметр внутренней поверхности кулачков; Н - рабочая длина зуба; Z - число зубьев звёздочки; К - коэффициент режима работы (К=1 Д); Т - передаваемый кутящий момент; [σсм] - допускаемое напряжение ([σсм]=2мПа); Т=9550Рэ/Пэ=9550*0,11/144=7,3 Н*м ); = 1,8 мПа, что <[6см]=2 мПа. Следовательно, муфта выбрана правильно. Диаметр вала , (5.6) где [τ] - допускаемое напряжение на кручение ([τ]=15...2ОмПа). . Диаметр вала ищем исходя из соединения в редукторе. На вал устанавливаем приводное колесо коллектора с наружным диа-метром 40мм, толщиной t=45 мм. Подшипники опоры валов выполняем из пластмассы. Так как опоры вала работают в контакте с водой, то это условие и допускает использование неметаллических материалов. Исходя из рекомендаций для условий работы нефтесборщика, подходит антифрикционный пластик: тефлон с 20% содержанием по массе свинца. Такой подшипниковый материал по антифрикционным качествам не уступает подшипникам с оловянисто-бабитовой заливкой, а по пределу выносливости превосходит их. Этот материал не смачивается маслами, не набухает в воде, может работать в интервале температуры от -50 до +250°С. Характеристика материала следующая: -плотность 2...2,4 кг/дм3 ; -твёрдость НВ 3...6; -разрушающие напряжения: при растяжении 6р=(3...6)-1мПа; при сжатии 6р=(4…6)-1мПа; -модуль упругости Е=(50...60)10-1 мПа; -относительное удлинение, % 150...200; -коэффициенты линейного расширения α=(100…200)*106; -теплостойкость по Мартенсу 100..120°С; -коэффициенты трения по стали f=0,05...0,1; -допустимая удельная нагрузка 6...8 мПа. Выбор основных параметров сводится к определению (назначению) от-ношения l/d. Так как рама сборщика сварная и добиться соосности опор технологически сложно, и чтобы исключить, отрицательное влияние перекосов используем отношение l/d =0,8...1,2. 5.4 Расчёт доресселя с электрокоагулятором. При очистке воды электрокоагулированием затрачивается большое количество электроэнергии. В типовых проектах используются промышленные выпрямители с силой тока в несколько сотен ампер. Для уменьшения затрат на электрокоагулярование поставим дроссель и рассчитаем его диаметр, а также произведем расчет параметров электрокоагулятора. Принимаем выпрямитель промышленного типа ВСА – 111, при этом сила тока на выходе выпрямителя I=25A. Сначала определим величину активной поверхности электродов Fa по формуле: ; (5.7) где: I-сила тока, А; б-плотность тока, А/ (137 А/ ) . Расход сточных вод при этом составит: ; (5.8) где: - удельная нагрузка на 1 активной поверхности электродов, / ( . С другой стороны расход рассчитывается по формуле: ; (5.9) где: - коэффициетн расхода ( =0,87); d – диаметр трубы, м; g – ускорение свободного падения, м/ ; H – напор, м; Приравнивая равные части уравнений найдем диаметр дросселя: ; (5.10) Принимаем диаметр трубы d=11.5мм; Из полученной величины активной поверхности электродов определим общее число электродных пластин: ; (5.11) где: - число электродных пластин; f – площадь поверхности одной электродной пластины, . Следовательно: ; (5.12) где: и - ширина и высота пластины соответственно, а высота опре-деляется из выражения: ; (5.13) ; . Ширина электрокоагулятора: ; (5.14) где: - толщина электродных пластин, принимаем 4……6мм; - зазор между пластинами, мм. Для исключения быстрого загрязнения межэлектродных пространств, рекомендуется принимать =7мм. (5.15) Удельный расход электроэнергии определим по формуле: (5.16) где: U- напряжение в сети, В(U=13B); Массу электрокоагулятора определим по выражению: (5.17) где: - плотность металла электродов, кг/ (7850 кг/ ); Размер файла: 2 Мбайт Фаил: (.rar)
Скачано: 1 Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:Разработать технологию регенерации воды на посту мойки сельскохозяйственной техники в КСУП «Осовец» Мозырьского района с разработкой нефтесборщикаЕщё искать по базе с такими же ключевыми словами. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Ремонт, техобслуживание машин и механизмов / Модернизация агрегата для сбора нефтепродуктов (нефтесборщика) (конструкторская часть дипломного проекта)
Вход в аккаунт: