Расчет вытяжного вентилятора

Для транспортировки сушильного агента через сушильную установку применяют вытяжной вентилятор. Расчет ведем по летним условиям, так как летом нагрузка на вентилятор больше. Для его выбора рассчитываем полное гидравлическое сопротивление установки:

                                 ∆Р = ∆Р_б.с +∆Р_ц +∆Р_р.ф + ∆Р_п                                                   (37)

Где ∆Р_б.с, ∆Р_ц, ∆Р_р.ф, ∆Р_п, - гидравлическое сопротивление соответственно барабанной сушилки, циклона, рукавного фильтра, трубопровода, в Па.

∆Р_б.с для сушилок диаметром до 2.8 м. составляет 20-35 мм. вод. ст. = 196-343 Па. [12].

Примем:

∆Р_б.с = 343 Па.

∆Р_ц = 808 Па.

∆Р_р.ф = 2000 Па.

Примем скорость воздуха в трубопроводе ωтр = 25 м/с.

Диаметр трубопровода:

                                                                                       (38)

Где V = 8.92 * 1.4 = 12,43;

d = 0,796 м.

Примем диаметр d = 800 * 15 мм, ωтр = 24,73 м/с.

Температура воздуха на входе в сушилку 273 ^ОС, на выходе из рукавного фильтра примем t = 70 ^ОС.

Средняя температура:

tср = (273+70)/2 =171,5 ^ОС.

ρ=1,04 кг/м³ [2]

μ=2,2*10^-5 Па*с

Re = (24,73*0,8*1,04)/2,2*10-5 = 9,35*10⁵

Примем, что трубы были в эксплуатации и имеют незначительную коррозию. Тогда ∆=0,15 мм. Получим:

e = 1,5*10^-4 / 0,77 = 1,95*10^-4,

10/e = 51282< Re = 935000< 560/e = 2871795.

Так как Re попадает в этот промежуток, расчет λ следует проводить для смешанного трения:

                                                                   (39)

λ = 0,11*(1,95*10^-4 + 68/935000)^0,25 = 0,014 м.

Определяем коэффициенты местных сопротивлений [1]:

1) вход в трубу (принимаем с острыми краями); ξ1=0,5

2) колено с углом 90^О;                                      ξ2=1,1

3) выход из трубы;                                           ξ3=1,0

Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

Гидравлическое сопротивление трубопровода:

ΔР_n = (0,014/0,77 + 4,8)*1,04*24,73²/2 = 1642 Па.

Избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления всей установки и трубопровода:

ΔР = 343 + 808 + 2000 + 1642 = 4793 Па.

Таким образом, необходим вентилятор высоко давления. Полезную мощность его находим по формуле:

N_n = V* ΔР = 12,83*4793 = 60 кВт.

В центробежных насосах вал электродвигателя обычно непосредственно соединяется с валом насоса; в этих случаях η_пер = 1.

η_н центробежных насосов большой подачи примем равной 0.9.

N = N_n/(η_пер* η_н) = 66,67 кВт.

Выбираем газодувку ТВ-450-1,08, которую можно считать вентилятором высокого давления, со следующими характеристиками:

Q=7,50 м3/с; ∆р=8000 Па; п=49,5 с^-1; электродвигатель типа А2-92-2; N=125 кВт; η_дв=0,94.