Вакуум-сушильная установка для мыла

Содержание

Введение 3
1.Технологический расчет вакуум-сушильной башни для мыла 4
2. Тепловой расчет вакуум-сушильной установки для мыла 5
2.1 Определение температуры мыльной основы на входе в аппарат 5
2.2 Определение количества горячей воды 7
2.3 Определение поверхности нагрева 7
2.4 Конструктивный расчет поверхности теплообмена 9
3. Кинематический расчет привода вакуум-сушильной установки 11
4. Расчет на прочность червячного редуктора 13
4.1 Расчет червячной передачи 13
4.2 Определение усилий в червячной передаче 18
4.3 Определение размеров валов червячного редуктора 18
4.4. Определение радиальных реакций в опорах подшипников 19
4.4.1 Быстроходный вал 19
4.4.2 Тихоходный вал 21
4.5 Проверочный расчет подшипников червячного редуктора 22
4.5.1 Быстроходный вал 22
4.5.2 Тихоходный вал 23
4.6 Проверочный расчет валов червячного редуктора 25
4.6.1 Построение эпюр для быстроходного вала 25
4.6.2 Построение эпюр для тихоходного вала 27
4.7 Проверочный расчет быстроходного вала 29
4.8 Проверочный расчет тихоходного вала 31
Заключение 34
Список информационных источников 3

Введение

Проектирование оборудования и технологических линий по производству хозяйственного мыла ведется в соответствии с нормами технологического проектирования предприятий по производству мыла НТП-23-94.
Производство хозяйственного мыла состоит из следующих этапов:
1. Подготовка основы хозяйственного мыла
2. Варка
3. Охлаждение
4. Формование
5. Упаковка
В курсовой работе разработана вакуум – сушильная установка для мыла непрерывного действия, которая позволяет механизировать процесс охлаждения мыла, его кристаллизации и сушки.
В пояснительной записке приведены технологический и тепловой расчеты вакуум сушильной установки, кинематический расчет привода и расчет на прочность червячного редуктора.

Заключение

В курсовой работе разработана вакуум – сушильная установка для мыла непрерывного действия, которая позволяет механизировать процесс охлаждения мыла, его кристаллизации и сушки.
Вакуум-сушильный вертикальный цилиндрический аппарат (башня) изготовлен из нержавеющей стали. Башня имеет следующие основные части:
1) корпус с водяной рубашкой;
2) вертикальный вал с ножами и форсунками;
3) привод, состоящий из электродвигателя и червячного редуктора.
Цилиндрическая часть аппарата состоит из нескольких царг, имеющих нагревательные водяные рубашки. Верхнее коническое днище присоединено при помощи фланца. Оно заканчивается цилиндрической надставкой с тангенциальным патрубком для отвода водяных паров. Башня изготовлена со сварным корпусом и сплошной водяной рубашкой, охватывающей цилиндрическую часть корпуса. Нижнее коническое днище имеет переходную обечайку для присоединения к двух-рукавному бункеру.
По оси аппарата проходит полый вал, на котором укреплены держатели с ножами. Внутри вала проходит труба для подачи мыла к форсункам. Башня имеет две форсунки, расположенные в одной вертикальной плоскости. Форсунки вращаются вместе с валом, и жидкое мыло, попадая в камеру, находящуюся под разрежением, распиливается и тонким слоем наносится на ее, поверхности. Стальные или пластмассовые ножи крепятся к валу при помощи пяти держателей и специальных подпружиненных обойм, позволяющих регулировать степень прижатия ножей и величину зазора между режущей кромкой ножа и стенкой. Аппарат имеет три ножа: верхний снимает мыло с конической поверхности крышки, средний — с цилиндрической части, нижний — с поверхности нижнего конуса.


В пояснительной записке приведены технологический и тепловой расчеты вакуум сушильной установки по заданной производительности 4,75т/ч и конечной концентрации мыльной основы 85 %. По результатам расчета определили толщину пленки мыла на стенке башни, температуру мыльной основы на входе в аппарат, требуемое количество горячей воды, площадь поверхности нагрева, размеры водяной "рубашки" для подвода горячей воды.
Расчитанные параметры позволили спроектировать вакуум-сушильную установку с заданной производительностью 4,75т/ч и конечной концентрацией мыльной основы 85 %, которая имеет габаритные размеры: диаметр 2м, высота 5м.
Привод установки состоит из электродвигателя с частотой вращения 950мин-1, клиноременной передачи с диаметрами шкивов 125мм и 315мм, червячного одноступенчатого редуктора с передаточным числом 31,5. Эти параметры определили кинематическим расчетом привода.
В работе спроектирован червячный редуктор, назначены материалы червяка и колеса, найдены основные геометрические размеры, проведен расчет на контактную и изгибную прочность зубьев. По силовым параметрам привода определили размеры валов, назначили подшипники. Провели расчет валов на усталостную прочность и расчет подшипников на долговечность (ресурс).