ACF自清洗過濾器設(shè)計(jì)計(jì)算書 b

1、設(shè)計(jì)計(jì)算書產(chǎn)品/項(xiàng)目名稱：ACF全自動(dòng)自清洗過濾器編制人/日期：2002-5-13審核人/日期：2002-6-3批準(zhǔn)人/日期：2002-6-3侖基環(huán)保 為了不增加水流水阻，濾芯過水截面積應(yīng)等于管子的截面積，即濾芯的直徑應(yīng)兀x20024=3.14x104mm2則DDn=16AduK=x3.14%1%x0.10 x700228mm等于公稱通徑（DDN如右圖所示陰影部分的面積為管子公稱通徑的截面積。8寸管的公稱通徑為200mm,濾芯的直徑為200mm8吋過濾機(jī)公稱通徑的截面積兀D2A=DNDN42.濾芯長(zhǎng)度的確定2.1.根據(jù)HG/T21637-1991化工管路過濾器濾網(wǎng)流通面積應(yīng)在1.52倍公稱通徑

2、截面積范圍內(nèi)取值，本項(xiàng)目取1.6。樣機(jī)有一個(gè)圓過濾面，如右圖所示:nxDxLxK=1.6ADNDN式中:K方孔篩網(wǎng)的開孔率為10%1.6AL=DNnxDxKDN經(jīng)畫圖，調(diào)整比例，L取700mm。3.主管的確定濾芯直徑圓整取230mm。同理可計(jì)算324寸濾芯直徑和長(zhǎng)度出入水口通徑（寸）濾芯直徑濾芯長(zhǎng)度390300414030051604006200460823070010280900123601000144101200164601400185101600205601800226052000246552200規(guī)格3寸4寸5寸6寸8寸10寸12寸14寸出水口通徑8010012515020025030

3、0350主管通徑150200250300350400450500規(guī)格16寸18寸20寸22寸24寸出水口通徑400450500550600主管通徑55060065070075032主管壁厚的確定參考?jí)毫θ萜髋c化工設(shè)備使用手冊(cè)上冊(cè)，第2章：壓力容器殼體與封頭參考中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所的標(biāo)準(zhǔn)圖集除污器，刷式全自動(dòng)過濾機(jī)主管與進(jìn)出水口的尺寸與除污器主管與進(jìn)出水口的尺寸一致。2-1-6)PDi2LqJ)式中：S計(jì)算厚度，mmDj圓筒的內(nèi)直徑，mmP設(shè)計(jì)壓力，MPa；設(shè)計(jì)壓力取最大級(jí)別工作壓力P=1.6MPa0焊縫系數(shù)，取0=0.85U材料的許用應(yīng)力，主管材料采用Q235-A,U=snn安全系數(shù)，取n=

4、1.5出入水管：S081.6x2002352xx0.851.6mm主管：S1.6x3502352xx0.851.5沁4.21mm出入水口通徑（寸）出入水管壁厚（mm）主管壁厚（mm）30.510.9040.641.2050.801.5060.961.8081.282.10101.602.40121.922.70142.243.00162.563.30182.883.60203.203.90223.524.21243.844.510833主管堵板厚度的確定參考?jí)毫θ萜髋c化工設(shè)備使用手冊(cè)上冊(cè)，第2章：壓力容器殼體與封頭=DqW幾卩Dc需2-6-5令王，認(rèn)=p0.35GT5堵板的計(jì)算厚度p查表得九1

5、.12，查表2-6-4得0=1.23由于全自動(dòng)過濾機(jī)的設(shè)計(jì)壓力為1-6MPa,主管堵板近似為環(huán)形，所以匕為環(huán)形內(nèi)外環(huán)的半徑之差，8寸De等于75mm。沁6.44mm51.12x1.23x75x0.35%1.6p170 x0.85出入水口通徑（寸）主管堵板壁厚（mm）33.0044.2955.3666.4386.43106.43126.43146.43166.43186.43206.43226.43246.43壁厚需要考慮的因素：計(jì)算壁厚、材料的自偏差、腐蝕裕度和磨損裕度，它取決于工作壓力、直徑、自偏差標(biāo)準(zhǔn)、防腐措施、生產(chǎn)工藝、使用壽命等：SS=S+C=S+C1+C2（2-1-1）S12式中：S

6、S設(shè)計(jì)壁厚（mm）SC一壁厚附加值（mm）q負(fù)偏差附加值，取q=0.5C2腐蝕裕度，取C2=2s管道強(qiáng)度的計(jì)算壁厚進(jìn)出水管：S=1.6+0.5+2=4.1mmS08 主管：Ssog=2.8+O.5+2=5.3mm主管堵板：8=6.44+0.5+2=8.94mmp出入水口（寸）出入水管壁厚主管壁厚主管堵板壁厚33.013.405.5043.143.706.7953.304.007.8663.464.308.9383.784.608.93104.104.908.93124.425.208.93144.745.508.93165.065.808.93185.386.108.93205.706.408

7、.93226.026.718.93246.347.018.93參考電子水處理儀，取為出入水口（寸）出入水管壁厚主管壁厚主管堵板壁厚334644485451064510855101056101256101468101668101888102088102288102488104.刷子的確定由于結(jié)構(gòu)原因，3寸刷毛直接種在驅(qū)動(dòng)軸上，其余規(guī)格由框架和軸組成。經(jīng)詢問刷子廠，他們做的鋼刷鋼絲長(zhǎng)2030mm,鋼絲要比被刷桶體單邊大23mm,材料為lCrl8Ni9Ti,鋼絲直徑有兩種規(guī)格0.1mm、0.15mm。因此，過濾機(jī)不銹鋼刷子的鋼絲長(zhǎng)取32mm，鋼絲直徑取0.15mm，栽種鋼絲的板厚等于30mm?？紤]結(jié)

8、構(gòu)尺寸，框架的長(zhǎng)度比濾芯長(zhǎng)度少34mm（12吋、14吋少35mm），框架的寬度比濾芯直徑少80mm5.電機(jī)功率的確定參考?jí)毫θ萜髋c化工設(shè)備使用手冊(cè)下冊(cè)，第2章：攪拌設(shè)備功率的計(jì)算。轉(zhuǎn)動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖3-3-1)P+P+P+PsmnJKWP克服水阻損耗的功率，KWSP軸封處的摩擦損耗功率，KWmP刷子與濾網(wǎng)之間的摩擦損耗功率,KWnPt軸與花籃之間的摩擦損耗功率,KWn傳動(dòng)效率，0.75.1克服水阻損耗的功率的計(jì)算P=PkPn3D5KW（3-2-1）sOjp液體密度，Kg/m3k功率準(zhǔn)數(shù)校正總系數(shù)PO功率準(zhǔn)數(shù)n刷子轉(zhuǎn)速，本項(xiàng)目選取15r/min,則n=0.25r/sDj刷子直徑，mj5.1.1功率準(zhǔn)

9、數(shù)和功率準(zhǔn)數(shù)校正總系數(shù)功率準(zhǔn)數(shù)PO與液體的雷諾系數(shù)（Re）及框架的尺寸有關(guān)。D2npj-Dj刷子直徑，mn刷子轉(zhuǎn)速,0.25r/sp水的密度,103kg/m3“水的粘度，10-3P&S出入水口通徑（寸）刷子直徑D.3J95414551656205823510285123651441516465 =D計(jì)算根據(jù)公式R出入水口通徑（寸）RePo34556.251.644556.251.256806.251.1610506.2518132250.81018906.250.712324000.4814420250.421654056.250.421866306.250.422079806.250.422

10、21600030.2242265120.2e參考?jí)毫θ萜髋c化工設(shè)備使用手冊(cè)下冊(cè)，查表：錨式和框式攪拌器功率準(zhǔn)數(shù)（p255）k=k-khakh高度系數(shù)，佇=o&hD+0.11/jka形狀系數(shù)，k廣089hD+0.11j出入水口通徑（寸）k34.2196344.2196354.9769964.2979287.68769108.8401126.45269147.13218167.52974187.99794208.39386228.87114249.158215.1.2功率出入水口通徑（寸）Ps(KW)30.00295640140.00295640150.00665739260.0133724168

11、0.040202975100.10862026120.27433777140.568086516161.074271379181.901443909203.171563898222.341417122243.584101915.2軸封處的摩擦損耗功率（采用填料密封）P=6.67d2h-nx10-9KWm0h填料密封圈總高度，3-3-2)d0軸徑，mm。n刷子轉(zhuǎn)速,15r/min參考框架式攪拌器，填料數(shù)量為3寸6圈，814寸7圈，16-24寸為8圈，考慮填料墊、壓蓋尺寸，h尺寸為出入水口通徑（寸）H(mm)36x8+10=5845687x8+10=66107x10+10=801214168x12

12、+12=10818202224Pm計(jì)算數(shù)據(jù)出入水口通徑（寸）Pm30.00752055840.00752055850.00752055860.00752055880.01056528100.015495744120.02001140.0242121160.042271125180.056278125200.090295125220.090295125240.0902951255.3刷子與濾網(wǎng)之間的摩擦損耗功率如右圖所示，刷子放入濾芯時(shí)，不銹鋼刷毛的變形看成一端固定，一端自由彈性變形；放入濾芯后，濾芯對(duì)刷毛繼續(xù)保持大小相等、而方向與刷毛垂直的力保持彈性變形，近似看成細(xì)長(zhǎng)桿失穩(wěn)。根據(jù)歐拉公式兀2E

13、IP1j3兀d464P兀2EI兀3d4E1j(pl64P臨界壓力，N1jE彈性模量，210X109N/m2d單根不銹鋼刷毛直徑，0.15mm“長(zhǎng)度系數(shù)，2l長(zhǎng)度，25mm0.02N兀3d4E兀3X154X10-20X210X10964(pl)264x(2x25x10-3)2與刷子廠咨詢，用0.15mm的鋼絲制成的鋼刷，一米長(zhǎng)的鋼刷大概有1.07x105根刷毛。出入水口通徑（寸）P1j3642464258566984.481498101926122140142568162996183424203852224280244708nP=2兀xxMM二fPrn601j1f摩擦系數(shù)，0.2r1刷子的旋轉(zhuǎn)半

14、徑，mnfPrP=2kx-n60 x1000出入水口通徑（寸）Pn30.0136071940.0136071950.0221746860.03168291480.05409278100.08315505120.1209528140.16530216160.21872298180.27684752200.34169166220.4098956240.487842965.4軸與花籃之間的摩擦損耗功率以8寸為例，初算刷子的重量:約9KgnP=2kxxMt60摩擦系數(shù)，0.2r2轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)半徑，0.02m215x0.2x9x0.02P=2kx=0.68x10-4KWt60 x1000軸與花籃之間的摩

15、擦損耗功率非常小，忽略不計(jì)。5.5電機(jī)功率的確定 P-t-smntsm-nM08出入水口通徑（寸）PM(KW)30.03211219940.03211219950.04847017460.07010118580.139814713100.276361406120.553734093141.010134368161.780353979182.979426072204.804734244223.788810462245.549653327選用艾格瑞特減速電機(jī)查樣本并參考同類型自動(dòng)過濾機(jī)的電機(jī)功率：出入水口通徑（寸）電機(jī)型號(hào)3TSAF48-Y0.25-4P-90-W2B4TSAF48-Y0.25-4

16、P-90-W2B5TSAF48-Y0.25-4P-90-W2B6TSAF48-Y0.25-4P-90-W2B8TSAF58-Y0.37-4P-91.84-W2B10TSAF68-Y0.75-4P-91.84-W2B12TSAF68-Y1.1-4P-91.96-W2B14TSAF78-Y1.5-4P-95.88-W2B16TSAF78-Y2.2-4P-95.88-W2B18TSAF88-Y4-4P-94.77-W2B20TSAF98-Y5.5-4P-93.27-W2B22TSAF72-Y11-4P-91.45-W2B24TSAF72-Y15-4P-91.45-W2B6.軸的校核：6.1.按扭轉(zhuǎn)變

17、形校核（參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二卷）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算：d二17.23T.*d軸的直徑，mmT-軸所傳遞的扭距，Nmt材料的許用剪應(yīng)力，Nmm216二42016二26.25b635/16=39.69查樣本：過濾機(jī)軸輸出的扭距為將各數(shù)帶入公式可得：出入水口通徑（寸）軸直徑（mm）圓整軸直徑（mm）326.2230426.2230526.2230626.2230830.05351038.04401243.13451448.51501654.84601866.03702073.4190Y=7350 xlymaxd4丫軸的許用扭轉(zhuǎn)角，0/m。對(duì)于本項(xiàng)目為單跨軸:丫=10/m；Tmax軸傳遞的最大扭矩，按樣本m

18、ax出入水口通徑（寸）Y3s0.84440.84450.84460.84480.686100.815120.742140.693160.483180.455200.229丫=1/mmax所以選用正確。6.2.按強(qiáng)度條件校核maxWn16nt材料的許用剪應(yīng)力，MPa,Itb16二42016二26.25Wn抗扭截面模量n16MT=nmaxmax兀D3出入水口通徑（寸）Tmax317.55417.55517.55617.55816.641022.611223.151424.011620.081822.062014.27TVTmax滿足要求7.鍵的計(jì)算按照樣本，鍵寬出入水口通徑（寸）B(mm)3848

19、58688101012121414141618182020252Th1k=（參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）pDk2l鍵的工作長(zhǎng)度D電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸直徑,mmh鍵的高度，mmT電機(jī)輸出轉(zhuǎn)距，NmmL鍵的全長(zhǎng)b鍵的寬度出入水口通徑（寸）l(mm)L=l+b(mm)查手冊(cè)取L335.4343.4350435.4343.4350535.4343.4350635.4343.4350845.7155.71701071.0083.001001292.00106.0011014104.71118.7111016126.07144.0714018154.29174.2916020151.19176.191608.鍵的校核按剪切強(qiáng)度條件計(jì)算2rTDbl出入水口通徑（寸）T(Mpa)315.50415.50515.50615.50811.431011.831211.951415.301611.261813.262011.34b鍵的寬度l鍵的工作長(zhǎng)度，mm；D電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸直徑，mm；T電機(jī)輸出轉(zhuǎn)距，Nmmt材料的許用剪應(yīng)力，85MPa；t材料的許用剪應(yīng)力，85MPa；所以滿足要求。9.框架強(qiáng)度的校核I-I斷面1)彎矩M1M=11592Pn3-3-32)Mx103廠o二+loJMPa(3-3-28)iW1P電機(jī)功率，KW；n轉(zhuǎn)速，18r