Назначение и классификация моечных установок

Назначение и классификация моечных установок

Содержание

Введение

. Назначение и классификация моечных установок

. Расчёт моечной установки

.1 Расчёт давления воды в насадке

.2 Расчёт силы гидродинамического давления струи и проверка выполнения условия удаления загрязнений

.3 Определение размеров зоны действия касательных сил и число распылителей

.4 Расчёт расхода воды через установку

.5 Выбор гидравлической схемы установки и расчёт потерь насоса

.6 Определение мощности электродвигателя привода насоса для подачи воды в установку

.7 Расчёт привода щёток установки

.8 Расчёт основных параметров очистных сооружений

Рекомендуемая литература

Приложение А

Введение

В данном курсовом проекте проектируется щеточная моечная установка для грузовых автомобилей. Самая актуальная проблема в этой области, это расход воды, для более экономичных очистительных работ следует его максимально уменьшить. В данном проекте существенно уменьшается расход воды, с помощью использования моющих средств, определённых насадок, оптимальных щёток и приемлемого расчёта очистных сооружений.

1. Назначение и классификация моечных установок

В процессе эксплуатации автомобильная техника подвергается значительным загрязнениям, т. е. ее наружные и внутренние поверхности покрываются нежелательными веществами, которые затрудняют или делают невозможным дальнейшую правильную эксплуатацию техники, снижают ее надежность, эффективность использования, ухудшают эстетические показатели, санитарно-гигиенические условия труда, мешают проведению технического обслуживания и ремонта, вызывают ускоренный износ сопряженных пар, коррозию, старение материалов деталей и агрегатов, приводят к порче перевозимых грузов.

Ввиду отрицательного влияния загрязнений на эксплуатационные характеристики, качество ТО и ремонта техники, санитарно-гигиенические условия труда возникает необходимость в периодической очистке машин и их составных частей.

На автотранспортных предприятиях применяют механизированные моечные установки, которые классифицируются:

по конструкции рабочего органа − струйные, щеточные, струйно-щеточные (комбинированные);

по относительному перемещению автомобиля и рабочих органов установки − проездные и подвижные (с перемещением рабочих органов вдоль автомобиля);

по условию применения − стационарные и передвижные (на шасси автомобиля).

2. Расчёт моечной установки

.1 Расчёт давления воды в насадке

Условие удаления загрязнения

. (1)

, (2)

где σ - поверхностное натяжение σ «моющее средство «Прогресс»» = 0,034 Н/м;

D - диаметр частиц загрязнений = 80 * м;- влажность загрязнений = 0,2;

Н/м.

Рассчитывается, что гидродинамическое давление больше сцепления между частицами на 20%:

Н/м. (3)

Скорость потока в струе (м/с) на расстоянии х отнасадка приближенно можно считать равной начальной скорости потока:

, (4)

где φ - коэффициент скорости, зависящий от профиля сопла = 0,98;- ускорение свободного падения = 9,8 м/с ;_н - давление в насадке, МПа.

Что бы найти P_н - давление в насадке, подставляется (4) в следующую формулу, и выражается:

; (5)

, откуда:

, (6)

где P_x- гидродинамическое давление Н/м;

 - плотность жидкости в струе = 1000 кг/м³;

 - угол встречи струи с поверхностью = 90̊;

МПа.

2.2 Расчёт силы гидродинамического давления струи и проверка выполнения условия удаления загрязнений

Гидродинамическое давление :

=Н/м. (7)

Проверяется условия удаления загрязнений:

,

,условие выполняется.

2.3 Определение размеров зоны действия касательных сил и число распылителей

Рисунок 1- Схема растекания струи;

- струя: 2 - коноидальный объем; 3 - пограничный слой; 4 - омываемая поверхность; S - толщина пограничного слоя; D - диаметр основания конуса струи; R6 - радиус действия касательных сил; X - расстояние до омываемой поверхности

Наиболее активное разрушение загрязнений производится касательными силами в зоне радиусом:

, (8)

где  - диаметр сопла насадки = м;- расстояние от насадки до омываемой поверхности = 1 м;толщина пограничного слоя

м; (9)

Количество насадок в моющей рамке:

, (10)

где  - обмываемый периметр автомобиля

м;

 - коэффициент взаимного перекрытия зон действия касательных сил струи = 0,75;

.

2.4 Расчёт расхода воды через установку

Для наиболее эффективного смывания загрязнений, подбирается коноидальный тип насадки.

, (11)

где f - коэффициент запаса расхода = 1,2;- число насадок = 34;

μ - коэффициент расхода = 0,98;

м³/с.

Расход жидкости Q (м³/с) через насадки (подача насосов) для рамок смачивания, равен расходу моющих рамок.

Суммарный расход:

м³/с. (12)

.5 Выбор гидравлической схемы установки и расчёт потерь насоса

Рисунок 2 - Расчетная схема насосной установки:

- запорный колодец; 2 - всасывающий клапан; 3 - задвижка; 4 - насос; 5 - трубопровод; 6-моющая рамка (щетки); /.. .IV- расчетные участки.

Основная расчетная схема изображена на рисунке 1. Исходя из уравнения Бернулли, потери давления Р ∆ (МПа) на преодоление гидравлических сопротивлений при наличии одного транзитного расхода:

, (13)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений по длине трубопровода на участке длиной l с диаметром трубы d;

λ_{т -} коэффициент потерь на трение.

=9,7+7,0+5,5+0,24+1,4=24,4. (14)

λ_т=. (15)

МПа.

Давление насоса проектируемой насосной установки:

, (16)

где - суммарные потери давления в трубопроводах установки = 0,004 МПа;

_{т -} геометрическое давление

МПа;

МПа.

2.6 Определение мощности электродвигателя привода насоса для подачи воды в установку

Подбирается насос, подбор происходит понеобходимойподачи насоса, и необходимому напору насоса. Для расчётной моющей установки подобран насос КМ 40-25-160/2-5 (ТУ 26-06-1658-92).

Таблица 1-Технические характеристики КМ 40-25-160/2-5 (ТУ 26-06-1658-92)

2.7 Расчёт привода щёток установки

Мощность на привод W (Вт) одной щетки:

. (17)

Линейная скорость V_л (м/с) определяется:

, (18)

где r - радиус щётки = 0,5 м ;- частота вращения щётки = 200 об/мин;

м/с.

Площадь сегмента:

 (19)

где a - центральный угол работающего сектора щетки, град. Так как в процессе мойки щетка касается поверхности примерно 1/6 частью окружности, то в расчетах можно принять a = 60º;

Масса нитей:

 (20)

где h - высота щётки = 2,4 м;

ρ_щ - плотность материала, из которого изготовлена щетина = 1200 кг/м³;_н =0,019;

.

Центробежная сила Р_ц (Н):

. (21)

Мощность на привод одной щетки равна:

Вт. (22)

Определив мощность на привод одной щетки, находим общую мощность электродвигателей:

 (23)

где - число щёток = 2;

Вт.

Скорость конвейера щеточной установки V_a(м/мин):

, (24)

где i - наиболее эффективное соотношение между скоростью вращения щеток и скоростью передвижения автомобиля = 110;

м/мин.

Время мойки t (мин) одного автомобиля:

 (25)

где  - длина автомобиля = 7 м;

 мин.

м³/ч. (26)

Число автомобилей, проходящих через мойку в течение часа:

, (27)

где  - коэффициент неравномерности поступления автомобилей = 1,5;

.

Часовой расход воды:

м³/ч. (28)

2.8 Расчёт основных параметров очистных сооружений

моечная установка давление вода

Площадь сечения потока:

, (29)

где - скорость протекания сточных = 0,15 м/с;

м². (30)

Рисунок 3- Очистные сооружения первого контура:

- канава; 2 - песколовка; 3 - контейнер

Длина песколовки:

 (31)

где K - коэффициент запаса по длине = 1,3;

= F/B - расчетная глубина проточного слоя песколовки = м;₀ - для песка = м/с;

м. (32)

Глубина от пола до уровня воды в песколовке:

 (33)

где H_к - глубина канавы = 0,15 м;- расстояние от начала стока до стенки песколовки = 0,2 м;

м.

Общая глубина песколовки:

 (34)

где H₀ - глубина осадочной части песколовки = 1м;

м.

Объем приемного резервуара рассчитываем исходя из 15-минутного пребывания в нем сточных вод :

м³. (35)

Площадь водного зеркала гидроциклона:

 (36)

где  =м³/(м²*с);

м².

Фактическая площадь зеркала воды одного гидроциклона :

 (37)

Где D - диаметр гидроциклона = 2 м;

м².

Количество гидроциклонов:

 (38)

Требуемая площадь фильтров:

 (39)

где - средняя скорость фильтрования = 10 м/ч;

м².

Объем резервуара очищенной воды определяю исходя из расчета обеспечения 30-минутного запаса воды для мойки автомобилей:

м³. (40)

Бак для сбора нефтепродуктов выбирается таким, чтобы его наполнение продолжалось не менее суток:

 (41)

где C - содержание нефтепродуктов исходя из их содержания в сточных водах = 0,9 кг/м³;- количество рабочих смен в сутки = 2;- продолжительность рабочей смены = 12ч;

- плотность нефтепродуктов = 850 кг/м³;

м³. (42)

Объем камеры бензомаслоуловителя принимаетсяравным 1/3…1/5 объема песколовки:

м³. (43)

Заключение

В данной работе был разработан проект щёточной моечной установки с расходом водым³/с, снасосом КМ 40-25-160/2-5.

Данная установка имеет 3 щётки, две вертикальные, одна горизонтальная с оборотами 200 об/мин, необходимая мощность на привод щёток Вт.

В очистных сооружениях предусмотрены: песколовка, гидроциклон, фильтры, бензомаслоуловитель. Объём резервуара очищенной воды м³.

Список литературы

1.   ЮЛ. Власов, Н.Т. Тищенко Проектирование технологического оборудования автотранспортных предприятий. Томск. Изд. ТГАСУ 2009

2.       Ю.В. Родионов Производственно-техническая инфраструктура предприятий автомобильного сервиса. Ростов н/Д. Академия. 2008

3.   Типаж и техническая эксплуатация оборудования предприятий автосервиса: учебное пособие для вузов/В. А.Першин и др.-Ростов-на-Дону : Феникс, 2008