YZG-1400型圆形真空干燥器设计计算书

YZG-14圆形真空干燥器设计计算书

编制：潘玉红校对：庄国仁编号：YZG14-001-JS 一、筒体耐压强度校对核算

箱体内尺寸:φ1400×2054

筒体内直径:Dn=1400mm

假设箱体壁厚为10mm,则当量外径Doe=1400+8×2=1416mm

1、箱体耐负压强度的校核:

L = 1400 =0.99

D0 1416

D0 = 1416 =141.6

δ10

由《机械设计手册》(4)T32.3-1查得系数A=0.00078

由T32.3-3查得系数B=105Mpa

许用外压力［P］= B = 105×10 =0.598MPa

Do/δ1755

实用外压力P=0.1MPa＜［P］=0.598Mpa

2、容器筒体内压0.07Mpa强度校核：

正常操作的筒体内压允许通过0.07Mpa,但操作时会出现误操作瞬间压力可能会达到0.3Mpa,所以取内压0.3Mpa作校核计算.

设计温度为120℃,由《化工容器设计》附录查得:

［б］120℃=111Mpa

бt= P(Di+tn-c) = 0.3×(1400+8-1.8) = 12.4MPa

2（tn-c）34.02

φ［б］t=0.6×111=66.6MPa＞бt=12.4MPa

бt 校核温度下容器壁中的计算应为Mpa

φ焊缝系数此取φ=0.8;

tn 筒体名义壁厚mm;

c 腐蚀余量,这里取1.8mm。

二、筒体上零部件的强度校核。

1、螺杆强度校核计算

筒体内表压为0.3Mpa,作用在螺杆上的总力F

F=1/4π×1.782×0.3106=746×103N

F N=1/4F=187×103N

Fn 187×103

б= = =233MPa

π/4d12 0.785×0.032

［б］L= 900/1.7 =529Mpa. б＜［б］L螺杆强度符合要求.

2、视镜玻璃的耐压校核。

视镜玻璃采用压力为1.0Mpa的钢化玻璃制造，则耐压合

格。

3．真空管的耐压校核

真空管选型时选用1.0Mpa的管道,所以,对于外压0.1Mpa,

内压0.3Mpa的压力真空管受压合格。

4．温度计座、真空表座、安全阀座等的耐压强度校核。

真空表座、温度计座、安全阀座等均为采用1.0Mpa的产品，作为使用产品。

三、密封条偏移情况的校核

1、密封圈受负压的情况:

作用在密封圈上的压力F1

F12=P0S1=0.1×106×π×（1.78/2）2=2.48×105N

假设真空橡胶在力F1作用下压缩变形。则:

F2=PS2=0.1×106×π×1.798×0.013=7.3×103N

查手册得，真空橡胶与钢的摩擦系数μ=0.3

F2＜μＦ１真空橡胶密封条在抽真空时不会发生弯曲或偏移

2、受正压密封条的计算，

作用在密封圈上的压力F：

F1'=P0'S1=0.3×106×π×1.5×（1.46/2）2=5.02×105N 假设真空橡胶在力F1作用下压缩变形，则：

F2=P'S2=0.3×106×π×1.5×0..013=1.84×104N

由上述知，真空橡胶与钢的摩擦系数μ=0.3

F2＜μF1

则可以证明真空橡胶密封条在误操作时不会发生弯曲或偏移

四、铰链芯轴强度的校核计算

盖子的重量：P1=320Kg，L1=850mm

力矩：M=320×0.85÷2=136Kg .m=1360N.M

剪力：τ=355Kg=3550N

铰链芯轴的受力（自身重力不计）

材料为45#，E=210×105N/cm2

σ=350×102N/cm2

σp=280×102N/cm2

F3=3550N

有欧拉公式P c=π2Eqmin/(µL)2=π2×210×105×π/64d4

（1×230）2

=3550N

d=14.66mm

设计用φ31强度足够。

五、YZG-1400整机性能的校核计算

1、干燥能力的测试及计算

以水为物料作试验，选取干燥器的工作温度为600C，工作压力为-0.09Mpa，这种工况下的水份的蒸发速度能较好地代表物料的干燥速度。

32只标准烘盘（640×460×45mm），每只装4Kg，控制温为600C,压力为-0.1Mpa，试验进行了3小时，共蒸发水份：

W=32×4-104.2=23.8Kg。

每小时蒸发水份23.8/3=7.9Kg/h

干燥强度E=W/（t•s）= 23.8

3×32×0.64×0.45

=0.87Kg/h

2、换热器换热能力的校核计算

散热器由散热排管（光管）组成，散热面积S=4m2

由经验得散热器的散热能力为K=50KJ/(m2•h•0C)

当散热排管内通过以0.3Mpa(表压)的蒸汽，散热排管一直处于工作状态，查得0.3Mpa饱和蒸汽的温度为143.6０Ｃ。

Ｑ＝ksΔt=50×14×(143.6-60)=58520KJ/h

=1.4×014Kcal/h

3、真空泵的抽气速度校核计算

试验所配的水环式真空泵ＳＺ－２，４ＫＷ，抽气速度

（-０.０９ＭＰa）为Ｖ０＝１２０m3/h

7.9kg的水份在-０.０９ＭＰa时完全蒸发变成蒸汽的体积。

Ｖ＝７.９×１５＝１１８.５m3 V＜Ｖ０六、蒸汽耗量及管内流速计算

由经验得蒸发１Ｋg 水需要１.5Ｋg蒸汽，则蒸汽耗量ＰＰ＝７.９×１.５＝１１.８５Ｋg/h

由散热排管的结构可知：蒸汽流经的截面为

Ｓ＝５×π×０.００７２=7.698×１０4m2

蒸汽流速为V=P/(S×3600)=11.85/(7.698×104×3600)

=4.28m/s＜15m/s

蒸汽在管内流速符合要求。

七、真空管蒸汽流速的校核计算

抽真空管规格为D N80mm

V=120/(π×0.042×3600)=6.63m/s＜25m/s