Лецитин ерітіндісінің тығыздығы ρ, кг/м3, мына формула бойынша анықталады (4.3).

ρ _рас. = ρ _т.ф. · φ + ρ _ж. · (1 – φ) (3.3)

мұ ндағ ы ρ _т.ф. – қ атты фазаның тығ ыздығ ы, ρ _т.ф. = 1600 кг/м³;

ρ _ж – сұ йық фазаның тығ ыздығ ы, ρ _ж = 1027 кг/м³;

φ – қ атты фазаның қ ұ рамы, φ = 0, 025.

ρ _рас. = 1600_. · 0, 025 + 1027 · (1 – 0, 025) = 1041, 33 кг/м³

Лецитин ерітіндісі ү шін аппараттың пайдалы кө лемі:

V = 80 / 1041, 33 = 0, 077 м³

Аппараттың толық кө лемі V_п, м³, мына формула бойынша анық талады (3.4)

V_п = V / η, (3.4)

мұ ндағ ы η – кө лемді пайдалану коэффициенті; оны ә детте 0, 8...0, 7 аралығ ында қ абылдайды.

V_п = 0, 077 / 0, 77 = 0, 100 м³

Толық кө лемнен шанақ тың ішкі бө ліктерінің қ ұ рылымдық ө лшемдеріне оның пішінін қ абылдап ауысамыз. Цилиндр пішінін қ абылдаймыз, оның ішкі диамтері 0, 400 м жә не ұ зындығ ы 0, 800 м. Осыдан ваннаның кө лемін аламыз 0, 100 м³.

Ү здікті қ ыздыру аппараты ү шін будың қ ажетті мө лшерін D мына формула бойынша анық тайды (4.5)

D = (Δ Q + Δ Q_а + Q_п) / (i* – i**), (3.5)

мұ ндағ ы Δ Q –тиелген заттардың жылуының ө згеруі, лецитин ерітіндісі ү шін

Δ Q =2347 кДж;

Δ Q_а – аппарат жылуының ө згеруі, лецитин ерітіндісі ү шін

Δ Q_а = 2656 кДж;

Δ Q_п – жылудың қ оршағ ан ортағ а тарауынан шығ ындалуы, лецитин ерітіндісі ү шін

Δ Q_п = 2117 кДж;

i* и i** – қ ыздыру буы мен конденсаттың меншікті энтальпиясы,

i* = 417, 4

буды 1 атм қ ысымда жә не температурасы 99, 64˚ С бергенде,

i** = 2675 кДж

Лецитин ерітіндісін дайындау ү шін:

D = (2347 + 2656 + 2117) / (2675 – 417, 4) = 3, 15 кг

Араластыру кезіндегі араластыру қ ұ рылғ ысының шең берлік айналу жылдамдығ ы n, айн/мин, мына формула бойынша анық талады (3.6)

n = c · Δ ρ ^0.315 · σ ^0.185 · D^x / (ρ _c · d^y), (3.6)

мұ ндағ ы c – араластырғ ыш типін таң дау коэффициенті, қ алақ шалы араластырғ ыш ү шін c = 3, 02;

Δ ρ – бө лшек пен ортаның тығ ыздық тарының айырмасы, кг/м³;

σ – беттік тартылу, σ = 40 Дж/м²,;

D – шанақ тың ішкі диаметрі, D = 0, 400 м;

ρ _c – қ оспа тығ ыздығ ы, ρ _c = 1041, 33 кг/м³;

d – араластырғ ыш қ алақ шаларының диаметрі, d = 0, 310 м;

х – араластырғ ыш коэффициенті, х = 1, 3;

у – араластырғ ыш коэффициенті, у = 2, 17.

Араластырғ ыштың шең берлік айналу жылдамдығ ы:

n = 3, 02 · (1600 – 1027)^0.315 · 40^0.185 · 0, 400^{1, 3} / (1041, 33 · 0, 310^{2, 17}) = 16, 40 айн/мин

Араластырғ ыштың араластыру кезіндегі бұ рыштық жылдамдығ ы ω, рад/с, (4.7) формула бойынша анық талады

ω = n · 3, 14 / 30 (3.7)

ω =16, 40 · 3, 14 / 30 = 1, 72 рад/с

Қ алақ ша білігінің айналу моменті М_кр, Н·м, мына формула бойынша анық таймыз (3.8)

М_кр = (с ∙ ρ ∙ h_л ∙ n / 4) ∙ (R_л – r_л), (3.8)

Мұ ндағ ы с – кедергі коэффициенті, оның мә ні сұ йық тың тұ тқ ырлығ ына байланысты болады, с = 0, 2;

ρ – араластырылатын сұ йық тың тығ ыздығ ы, кг/м³, ρ = 1041, 33 кг/м³;

h_л –захват лопасти, м, h_л = 0, 72 м;

n – жұ мысшы органның айналу жиілігі, айн/мин;

R_л и r_л – сә йкесінше қ алақ ша шеттерінің ішкі жә не сыртқ ы айналу радиустары,

м, R_л = 0, 155 м, r_л= 0, 019 м.

М_кр = (0, 2 ∙ 1041, 33 ∙ 0, 72 ∙ 16, 4 / 4) ∙ (0, 155 – 0, 019) = 84 Н∙ м

Қ алақ шалы араластырғ ыш жетегінің қ уаты N, кВт, (4.9) формула бойынша анық талады

N = 0, 038 · K₁ · ρ _п · h · n · d_л · z · η _а, (3.9)

мұ ндағ ы K₁ – коэффициент, қ алақ ша ө лшемдерінің арақ атынасына тә уелді,

К₁=1, 1…1, 4

ρ _п – ө нім тығ ыздығ ы, кг/м³;

h – қ алақ ша биіктігі, м;

n – араластырғ ыштың айналу жиілігі, айн/мин.;

d_л – қ алақ шалардың диаметрі, d_л = 0, 31 м;

z – біліктегі қ алақ шалар саны, z = 6 тү йір;

η _а – қ уат қ оры коэффициенті, η _а =1, 5.

Араластыру органының жетегінің қ уаты мынаны қ ұ райды:

N = 0, 038 · 1, 3 · 1041, 33 · 0, 136 · 16, 40 · 0, 31 · 6 · 1, 5 = 320 Вт = 0, 32 кВт

Айналу жиілігі, айналдыру моменті жә не жетек қ уаты бойынша жай жү рісті жұ мысшы органғ а сай келетін мотор–редуктор таң даймыз.

Мотор–редуктор толқ ынды МР–84ВЗ типті. Оның сипаттамалары:

– жай жү рістік біліктегі айналдыру моменті – 84 Н·м;

– айналу жиілігі – 16, 40 айн/мин.;

– рұ қ сат етілген радиалды жү ктеме – 3 кН;

– қ уат – 0, 32 кВт;

Мотор –редуктор массасы – 15, 2 кг.

Динамикалық вибратордың электроқ озғ алтқ ышының қ уаты, N_дв, кВт (3.10) формула бойынша есептейміз

N_дв= qП/ η η _пр (3.10)

мұ ндағ ы q – динамикалық вибратор білігінің айналуына жұ мсалатын меншікті энергия шығ ыны (q=2, 5 · 10^-3…2, 7 · 10^-3 кВт·сағ /кг);

П – виброараластырғ ыштың ө німділігі, кг/сағ;

η – динамикалық вибратордвң пайдалы ә сер коэффициенті (η = 0, 7…0, 8);

η _пр– динамикалық вибратордың жетегінің пайдалы ә сер коэффициенті (η _пр= 0, 96…0, 97)

N_дв= 2, 5 · 10^-3 ·170/0, 8·0, 97=0, 68 кВт

Қ уат мә ніне байланысты АОП2 – 41-8 электроқ озғ алтқ ышын таң даймыз. Оның сипаттамалары:

– айналу жиілігі – 710 айн/мин;

– рұ қ сат етілген радиалды жү ктеме – 3 кН;

– қ уаты – 0, 8 кВт;

Электроқ озғ алтқ ыш массасы – 27 кг.

Тербелу амплитудасын (4.11) формула бойынша анық таймыз

(3.11)

мұ ндағ ы N – қ уат, кВт;

k – коэффициент (k = 2, 0…2, 5);

n – айналу жиілігі, айн/мин.

Жұ мысшы органның білігіне беріктік есептер жү ргіземіз.

–білік материалы – болат 10Х14Г14НТ

– [τ ] – рұ қ сат етілген жанама кернеу, болат ү шін 10 МПа = 1 кН/см²

Беріктік шартынан жұ мысшы орган білігінің диаметрін есептейміз d, см, диаметрін мына формула бойынша анық таймыз (3.12)

d³ = (М_кр ·16/π [τ ]), (3.12)

мұ ндағ ы М_кр – қ алақ ша білігіндегі айналдыру моменті, М_кр = 110 Н·м = 11 кН·см;

[τ ] – рұ қ сат етілген жанама кернеу, болат ү шін 10 МПа = 1 кН/см²

МЕМСТ бойынша d = 35 мм. тең етіп қ абылдаймыз.

Корпустың цилиндрлік обечайкасының беріктік есептерін жү ргіземіз.

Обечайка материалының есептік температурадағ ы шекті кернеуі , МПа, мына формула бойынша анық талады (3.13)

(3.13)

мұ ндағ ы – шекті кернеуге тү зеу коэффициенттері, =1, себебі обечайка болат қ ұ йма болып табылмайды;

– обечайка материалының ағ у шегінің мә ні (Болат 08Х18Н10) температурада 50 С, =210 МПа;

– беріктік қ оры коэффициенті, =1, 3;

– уақ ыттық кедергінің минималды мә ні, =570 МПа;

– беріктік қ оры коэффициенті, =2, 4.

МПа

МПа

Обечайка материалы ү шін шекті кернеуді қ абылдаймыз МПа.

Цилиндрлік обечайканың қ абырғ аларының қ алың дығ ы S , мм, формулалар бойынша анық талады.

(3.14)

(3.15)

Мұ ндағ ы р – аппараттың жұ мысшы қ ысымы;

D – аппараттағ ы ішкі диаметр, D=800 мм;

– есепттік 50 С температурадағ ы обечайкадағ ы шекті кернеу, МПа;

– дә некерлеу тігісінің беріктік коэффициенті, =0, 8;

с=с₁+с₂ (с₁=0, 1 мм – эрозия мен коррозия ескеріліп қ осылатын шама, с₂=0, 1 – парақ қ алың дығ ының тө менгі рұ қ сат етілген мә ні), с=0, 2 мм.

Аппарат элементтеріне гидростатикалық қ ысым ә сер етеді Р_г, МПа, (3.16) формула бойынша анық талады.

(3.16)

Мұ ндағ ы – есептеік температурадағ ы жұ мысшы сұ йық тың тығ ыздығ ы, =1041, 33 кг/м³;

g – еркін тү су ү деуі, g=9, 8 м/с²;

h – аппараттағ ы сұ йық тың биіктігі, h=0, 750 м.

Па=0, 007 МПа

мм

мм

Қ алың дығ ы 1 мм парақ таң даймыз.

Шекті ішкі артық қ ысым , МПа, мына формула бойынша анық талады (4.17)

(3.17)

МПа

0, 01 МПа < 0, 527 МПа – шарт орындалады.