Повітряний баланс аспіраційних укриттів

Об’єм повітря, що відсмоктується з – під аспірацій них укриттів технологічного і транспортного обладнання мають бути достатніми для запобігання проникнення запилених потоків в робочі приміщення. При визначенні мінімально необхідних об’ємів слід враховувати всі чинники, що обумовлюють утворення в укриттях пилеповітряних потоків. Повітряний баланс повинен задовольняти рівності:

V_асп. = К₁ * (V₁+ V₂ + V₃ + V₄ + V₅ – V₆ – V₇); м³/с

Де: V₁– об’єм повітря, що захоплюється з укриття матеріалом;

V₂- об’єм повітря, що витісняється з укриття матеріалом;

V₃ - об’єм повітря, що нагнітається в укриття попереднім апаратом;

V₄ - об’єм повітря, що витісняється рухомими частинами аспіруючої машини;

V₅ - об’єм повітря, що витікає через отвори і нещільності в укритті;

V₆ - об’єм повітря, що видаляється з укриття рухомим матеріалом;

V₇ - об’єм повітря, що видаляється з укриття технологічними пневматичними установками;

  К₁ – коефіцієнт збільшення об’єму повітря при нагріві його в аспіруючій машині.

Дане рівняння вказує, який об’єм аспіруючого повітря необхідно забирати з аспіраційно – технічного укриття. Для скорочення об’ємів аспірації необхідно по можливості скорочувати висоту перепадів матеріалу, кут нахилу і довжини жолобів, герметизуючи їх кінці додатковою установкою спеціальних клапанів.

Об’єм повітря V_2, що витісняється з – під укриттів матеріалом, практично можна не враховувати, оскільки кількість матеріалу, що поступає в укриття не перевищує 2 – 3 % аспіруємого повітря. Об’єм повітря, що витісняється матеріалом необхідно враховувати при аспірації бункерів.

Об’єм повітря, що нагнітається в укриття попереднім апаратом визначається експериментальним шляхом або по емпіричним формулам.

Кількість повітря, що витісняється з укриттів рухомими частинами машин і механізмів визначається по емпіричним формулам.

Об’єм повітря, що проникає через отвори і нещільності в укритті розраховують по формулам або приймають по таблицях для типових укриттів СІОТ.

Кількість повітря, що видаляється технічними пневматичними установками враховується по продуктивності даних систем.

Коефіцієнт збільшення об’єму повітря при його нагріві в аспіруючому обладнанні розраховують по відношенню температур нагрітого і оточуючого повітря. Завдяки нагріву первинний об’єм може збільшитись до 5 – 10 %.

Сумарний об’єм повітря, що поступає в укриття збільшуємо приблизно на 10% для нейтрального пилу, і на 12 – 15% - для токсичного.

Розрахунок об’ємів повітряних потоків і баланс аспірації дробарок і грохотів.

Експериментально встановлено, що при роботі щокових, конусних дробарок, грохотів їх рухливими частинами повітря витісняється в укриття направленими струменями, які створюють надлишковий тиск. При роботі щокової дробарки до 70% запиленого повітря виштовхується через завантажувальний жолоб і до 28 % через розвантажувальну щілину дробарки.

Об’єм виштовхувального повітря, що витікає через завантажувальний і розвантажувальний жолоб розраховується по формулі:

V^В_щок. = 0,648 * rbln; м³/с

V^Н_щок. = 0,252 * rbln; м³/с

Де: r – радіус ексцентрика валу, м;

b – ширина рухливої щоки, м;

l – довжина щоки, м;

n – число коливань в сек.

З урахуванням виштовхування рухливою щокою дробарки запиленого повітря в завантажувальний і розвантажувальний жолоби повітряний баланс аспіруючого верхнього та нижнього укриттів визначають по формулі:

 

V^В_{асп.щок}=V^В_зах + V^В_щок+ V^В_н– V^В_п ; м³/с

 

V^Н_{асп.щок}=V^н_еж. + V^Н_щок + V^Н_н - V^Н_п; м³/с

 

Де: V^В_зах– захоплене верхнє – кількість повітря захопленого матеріалом, що періодично надходить;

V^В_щок– об’єм повітря, що витікає з дробарки через завантажувальний отвір;

V^В_н– об’єм повітря, що поступає в укриття через нещільності;

V^В_п – об’єм повітря захопленого з нижньої частини повітря матеріалом, що просипається вниз;

V^н_еж– ежекція, об’єм повітря, що захоплюється в укриття розробленим матеріалом;

V^Н_щок– об’єм повітря, що виштовхується в укриття з розвантажувального жолоба;

V^Н_н - об’єм повітря, що захоплюється з укриття рухомим матеріалом.

 

V^В_зах= V^В_еж+ V^В _м / n_з ; м³/с

 

Де: V^В_еж– об’єм повітря, зо ежектується матеріалом в укриття;

V^В _м – об’єм матеріалу, що поступає в укриття, рівний продуктивності живильника;

n_з– коефіцієнт усереднювання, залежить від висоти перепаду. Для висоти перепаду 5 – 5,5 м = 2.

Характер формування повітряних потоків конусних дробарок обумовлено коливаннями, переміщеннями конуса, що дробить силами, що виникають при коливанні конуса в замкненому об’ємі.

Об’єми повітря, що виштовхуються конусними дробарками можна визначити по формулам:

V^В_асп. = 0, 332 * πR² bn; м³/с

V^Н_асп= 1,04 * πR² bn; м³/с

Де: R – найближчий радіус конуса дробарки, м;

b – амплітуда коливань конуса по вертикалі, м;

n – число коливань конуса в секунду.

 

Повний повітряний баланс аспірації верхнього і нижнього укриттів конусної дробарки представляється рівняннями:

V^В_асп.к. = V^В_еж + V^В_к+ V^В_н- V^В_п; м³/с

V^Н_асп.к= V^Н_еж+ V^Н_к +V^Н_н– V^Н_м; м³/с

Де: V^В_к– об’єм повітря, що виштовхується через завантажувальний отвір;

V^В_н– об’єм повітря, що витісняється в розвантажувальний отвір обертаючим конусом дробарки;

V^В_п,V^Н_м– порівняно незначні і практично розрахунки зазвичай не враховують;

V^В_еж ,V^Н_еж, V^Н_н– визначаються по формулам, приведених вище.

При роботі інерційних і вібраційних грохотів в укриттях має місце витіснення повітря поверхнями сит, що визначаються по формулі:

V^В_асп. = 0,17 * F_c* e* n, м³/с

Де: F_c– робоча поверхня сит, м² ;

  е – амплітуда коливання сит, м;

n– число коливань в секунду.

Повітряний баланс аспірації верхнього і нижнього укриттів грохотів може бути представлений рівняннями:

V^В_асп.гр. = V^В_еж + V^В_грх. + V^В_н– V^В_п; м³/с

V^Н_асп.гр. = V^Н_еж+ V^Н_н– V^Н_м; м³/с

Де: V^В_грх. – об’єм повітря,що витісняється робочими поверхнями;

V^В_еж – об’єм ежектуємих об’ємів;

Об’єм повітря, що захоплюється матеріалом в укриття верхнього грохоту розраховують за рівнянням:

V^В_п= V_нм+ V_пм; м³/с

Де: V_нм– об’єм повітря, що відноситься з робочої поверхні сита над решітним матеріалом. Приймається рівному об’ємі, що проходить по ситу.

V_пм– об’єм повітря, що захоплюється з укриття матеріалом, який просипається через сита.

Для двох або трьох ситових грохотів V_пмприймається рівним 0.