Коэффициент теплообмена вычисляют в зависимости от температуры контактов по формулам:

(101)

(102)

Постоянную времени нагрева контактов вычисляют по формуле

(103)

где С — удельная массовая теплоемкость металла контактов, Дж кг -1⋅K-1;

m — масса контактов кг.

Расчет tн.к проводят в следующей последовательности. Для заданной температуры tн.к вычисляют αобщ и С, а затем по формуле (98) вычисляют tн.к. Если выбранное и вычисленное значения tн.к отличаются более чем на 5%, то вычисление необходимо повторить.

Температуру подшипника скольжения при отсутствии смазки и принудительного охлаждения (tп.с), оС, вычисляют по формуле

(104)

где tср — температура среды, °С;

α=0,44 fNdn — коэффициент мощности, Вт;

f — коэффициент трения скольжения;

N — сила, действующая на подшипник, кг;

d — диаметр шипа вала, м;

п — частота вращения вала, мин-1;

S — площадь поверхности теплообмена (поверхность подшипника, омываемая воздухом), м2;

τ — время работы подшипника, с;

— постоянная времени нагрева подшипника, с;

m — масса подшипника, кг.

Время нагрева подшипника (τ), с, до заданной температуры вычисляют по формуле

(105)

Практически при τ = 5τп температура подшипника достигает максимального значения, вычисляемого по формуле

(106)

В формулах (106, 107, 108) коэффициент теплообмена αобщ вычисляют по формулам (101 или 102).

Последовательность расчета температуры подшипника аналогична расчету температуры нагрева контактов.

5.1.6. Нагрев веществ при самовозгорании

Минимальную температуру среды, при которой происходит тепловое самовозгорание, вычисляют из выражения

(107)

а время нагревания вещества до момента самовозгорания из выражения

(108)

где tc — температура окружающей среды, °С;

τc — время нагрева, ч;

Ap, Aв, np, nв — эмпирические константы;

S — удельная поверхность тел, м-1.

(109)

где F — полная наружная поверхность тела, м2;

V — объем тела, м3;

l, b, h — размеры тела вдоль соответствующей координатной оси, м; например, для прямоугольного параллелепипеда, l— длина, b — ширина, h — высота; для цилиндра: l=b=Dц h —высота; для шара: l=b=h=Dш и т. д.

5.2. Интенсивность отказов элементов оборудования, приборов и аппаратов

Зависимость интенсивности повреждений оборудования, приводящих к взрыву, от взрывоопасной концентрации для производства дивинила, метана, этилена и аммиака приведена на черт. 6.

min и max λ

— — — средние значения

1 — фланцы; 2 — задвижки; 3 — скруберы; 4 — осушители;

5 — конденсаторы; 6 — емкости; 7 — трубы

Черт. 6


Интенсивность отказов различных элементов технологических аппаратов и защитных устройств определяют по табл. 9, 10.

Таблица 9

Интенсивность отказа элементов



Интенсивность отказов (λ⋅106).ч-1

Наименование элемента

Нижний предел

Среднее значение

Верхний предел

Механические элементы

Гильзы

0,02

0,045

0,08

Дифференциалы

0,012

1,00

1,58

Зажимы

0,0003

0,0005

0,0009

Кольца переменного сечения

0,045

0,55

3,31

Коробки коленчатого вала

0,1

0,9

1,8

Коробки передач:




соединительные

0,11

0,2

0,36

секторные

0,051

0,912

1,8

скоростные

0,087

2,175

4,3

Корпуса

0,03

1,1

2,05

Муфты:




сцепления

0,04

0,06

1,1

скольжения

0,07

0,3

0,94

Ограничители

0,165

0,35

0,783

Ограничительные сменные кольца

-

0,36

-

Противовесы:




большие

0,13

0,3375

0,545

малые

0,005

0,0125

0,03

Пружины

0,004

0,1125

0,221

Приводы:




со шкивом

-

0,16

-

дополнительного сервомеханизма

0,86

12,5

36,6

обычных сервомеханизмов

0,86

12,5

36,6

более экономичные

0,6

3,3

18,5

менее

0,17

1,8

9,6

Приводные ремни передач

-

3,6

-

Подшипники:




шариковые

0,02

0,65

2,22

соединительных муфт

0,008

0,21

0,42

роликовые

0,2

0,5

1,0

Шарикоподшипники:




мощные

0,072

1,8

3,53

маломощные

0,035

0,875

1,72

Рессоры маломощные

-

0,112

-

Ролики

0,02

0,075

0,1

Соединения:




механические

0,02

0,02

1,96

вращающиеся

6,89

7,50

9,55

паяные

0,0001

0,004

1,05

Соединительные коробки

0,28

0,4

0,56

Сервомеханизмы

1,1

2,0

3,4

Стержни

0,15

0,35

0,62

Устройство связи:




направленные

0,065

1,52

3,21

поворотные

0,001

0,025

0,049

гибкие

0,027

0,039

1,348

жесткие

0,001

0,025

0,049

Фильтры механические

0,045

0,3

1,8

Шестерни

0,002

0,12

0,98

Штанги плунжера

-

0,68

-

Штифты:




с нарезкой

0,006

0,025

0,1

направляющие

0,65

1,625

2,6

Шарниры универсальные

1,12

2,5

12,0

Шасси

-

0,921

-

Эксцентрики

0,001

0,002

0,004

Пружины

0,09

0,22

0,42

Теплообменники

2,21

15,0

18,6


Гидравлические и пневматические элементы

Диафрагмы

0,1

0,6

0,9

Источники мощности гидравлические

0,28

6,1

19,3

Задвижки клапанов

0,112

5,1

44,8

Задвижки возбуждения

0,112

0,212

2,29

Клапаны:




шариковые

1,11

4,6

7,7

рычажные

1,87

4,6

7,4

нагруженные

0,112

5,7

18,94

сверхскоростные

1,33

3,4

5,33

обходные

0,16

2,24

8,13

стопорные

0,112

2,3

4,7

контрольные

0,24

1,9

2,2

дренажные

-

0,224

-

наполнительные

0,1

0,112

1,12

поплавковые

5,6

8,0

11,2

горючего

1,24

6,4

37,2

давления

0,112

5,6

32,5

первичные

0,165

6,3

14,8

двигателя

-

37,2

-

регулятора

-

0,56

-

разгрузочные:

0,224

5,7

14,1

давления

0,224

3,92

32,5

термические

5,6

8,4

12,3

резервуарные

2,70

6,88

10,8

селекторные

3,7

16,0

19,7

регулировочные

0,67

1,10

2,14

ручные переключающие

0,112

6,5

10,2

скользящие

0,56

1,12

2,28

ползунковые

-

1,12

-

соленоидные:

2,27

11,0

19,7

трехходовые

1,87

4,6

7,41

четырехходовые

1,81

4,6

7,22

импульсные

2,89

6,9

9,76

перепускные

0,26

0,5

2,86

разгрузочные

3,41

5,7

15,31

Сервоклапаны

16,8

30,0

56,0

Манометры

0,135

1,3

15,0

Моторы гидравлические

1,45

1,8

2,25

Нагнетатели

0,342

2,4

3,57

Насосы с машинным приводом

1,12

8,74

31,3

Поршни гидравлические

0,08

0,2

0,85

Приводы постоянной скорости пневматические

0,3

2,8

6,2

Прокладки:




пробковые

0,003

0,04

0,077

пропитанные

0,05

0,137

0,225

из сплава “Монель”

0,0022

0,05

0,908

кольцеобразные

0,01

0,02

0,035

феноловые (пластмассовые)

0,01

0,05

0,07

резиновые

0,011

0,02

0,03

Регуляторы:




давления

0,89

4,25

15,98

гидравлические

-

3,55

-

пневматические

3,55

7,5

15,98

Резервуары гидравлические

0,083

0,15

0,27

Сильфоны

0,09

2,287

6,1

Соединения:




гидравлические

0,012

0,03

2,01

пневматические

0,021

0,04

1,15

Соединительные муфты гидравлические

-

0,56

-

Трубопроводы

0,25

1,1

4,85

Цилиндры

0,005

0,007

0,81

Цилиндры пневматические

0,002

0,004

0,013

Шланги:




высокого давления

0,157

3,93

5,22

гибкие

-

0,067

-

пневматические

-

3,66

-