3.4 Конструктивный расчет

3.4.1 Определение объема аппарата

При заданной производительности процесса рабочий объем аппаратов [12] определяют по формуле:

Где		–	рабочий объем аппаратов, м3;
		–	массовый расход реагентов, кг/с;
		–	плотность реагентов, кг/м.

Где		–	плотность руды, при t=80°C;
		–	плотность БФА, при t=80°C;
		–	плотность H2O, при t=80°C.
		–	массовый расход воды для руды,
		–	массовый расход воды для разбавления БФА,
		–	массовый расход руды,
		–	массовый расход БФА,
		–	массовый расход конденсата,

Определим объем одного аппарата , используя формулу:

(1)

Где		–	коэффициент заполнения объема аппарата, принимаемый равным 0,7-0,85;
		–	число аппаратов, n=4;
		–	рабочий объем одного аппарата, м3.

Выразим из формулы (1) объем одного аппарата и получим:

3.4.2 Определение высоты и диаметра аппарата

Объем аппарата [2] определяем по формуле:

Выразим диаметр аппарата и получим:

Учитывая, что для аппаратов с мешалкой применимо отношение:

Тогда:

Принимаем D = 3500 мм, Н = 5000 мм.

3.4.3 Определение параметров мешалки

По рекомендациям [1] для турбинной закрытой мешалки применимо соотношение:

По рекомендациям [3] принимаем

Определим размеры лопасти мешалки [7].

Определим высоту лопасти:

Отсюда высота лопасти будет равна

Длина лопасти мешалки определим по формуле:

Отсюда

Расстояния от конца мешалки до дна аппарата определим по формуле:

Отсюда

Примем h = 900 мм.

Отсюда примем длину вала мешалки l_в = 4000 мм.

3.4.4 Определение диаметра патрубков

Диаметр патрубков определяется объемным расходом жидкости или пара и рекомендуемой скоростью движения потока по уравнению расхода:

Выразим отсюда диаметр патрубка и получим:

где		–	объемный расход потока, м3/с;
		–	площадь сечения патрубка, м2;
		–	скорость движения, м/с;
		–	внутренний диаметр патрубка.

Данные, необходимые для расчета диаметра патрубков, представим в таблице 16.

Таблица 16 – Данные для расчета

№	Вещества, подающиеся в патрубок	ρ, кг/м3	w, м/с	G, кг/с
1	Руда H2Oразб1	4950 972	0,1-0,3	22,196 11,098
2	Острый пар	0,579	30-40	3,88
3	NH3	0,7714	8-18	0,361
4	БФА H2Oразб2	1032,2 972	0,1-0,3	3,64 21,667
5	Пульпа: ГФСА H2Oразб1 H2Oразб2 H2Oр Руда*	2680 972 972 972 4950	0,1-0,3	3,789 11,098 21,667 0,766 20,919

1. Определение d₁

Найдем объемный расход:

_{Отсюда диаметр патрубка будет равен:}

Принимаем

2. Определение d₂

Найдем объемный расход:

_{Отсюда диаметр патрубка будет равен:}

Принимаем

3. Определение d₃

Найдем объемный расход:

_{Отсюда диаметр патрубка будет равен:}

Принимаем

4. Определение d₄

Найдем объемный расход:

_{Отсюда диаметр патрубка будет равен:}

Принимаем

5. Определение d₅

Найдем объемный расход:

_{Отсюда диаметр патрубка будет равен:}

Принимаем

6. Диаметр патрубка слива принимаем конструктивно d₆ = 500 мм.

В соответствии с [5] подбираем штуцера с приварным фланцем, основные размеры которых приведены в таблице 17.

Таблица 17 – Основные размеры штуцеров с приварным фланцем

Патрубок	dy	dH	H	s
d1	300	325	200	10
d2	500	530	200	12
d3	200	219	180	10
d4	350	377	200	12
d5	450	480	200	12
d6	500	530	200	12

Рисунок 3 – Конструкция стандартного стального приварного фланцевого штуцера с приварным плоским фланцем и тонкостенным патрубком