Расчет пневмотранспорта

Пример: цемент со склада доставляется на бетонно-растворный узел пневмотранспортной установкой нагнетательного типа. Заданная производительность установки Q=60 т/ч. Длина пути транспортирования: по горизонтали 130 м, по вертикали 20 м. На трассе воздухопровода имеются три поворота под углом 90°. Определить расход воздуха, внутренний диаметр трубопровода, подобрать необходимое оборудование для пневмотранспотра.

Решение:

Расчетная длина трассы:

м, (15.1)

где ∑L_г – сумма длин горизонтальных участков, м;

∑L_в – сумма длин вертикальных участков, м;

∑L_э.к. – сумма длин, эквивалентных сопротивлениям в коленах, м;

∑L_э.п. – сумма длин, эквивалентных переключателям трубопровода, м.

Для цемента эквивалентная длина при отношении радиуса колена к диаметру трубопровода 6 составляет от 5 до 10 м. Длину, эквивалентную сопротивлению двухходового переключателя трубопровода, при транспортировании цемента принимаем равной 8 м (табл. 15.1).

Таблица 15.1 – Значение длин, эквивалентных сопротивлениям в коленах трубопроводов

Вид транспортируемого материала	Эквивалентная длина при отношении радиуса колена к диаметру трубопровода
Вид транспортируемого материала	4	6	10	20
Пылевидный	4-8	5-10	6-10	8-10
Зерновой однородный	-	8-10	12-16	16-20
Мелкокусковой неоднородный	-	-	28-35	38-45
Крупнокусковой неоднородный	-	-	60-80	70-90

м.

Рабочая скорость потока принимается для цемента от v_p =18÷25 м/с. Весовая концентрация смеси цемента с воздухом для длины трассы 182 м составит µ=46 (рис. 15.1).

Рисунок 15.1 – График определения весовой концентрации смеси материала с воздухом: 1 – кривая для материалов с объемным весом 2,5-3,5 т/м³; 2 – кривая для материалов с объемным весом 1,8-2,5 т/м³.

Расход воздуха

м³/с, (15.2)

где Q – производительность установки, т/ч;

γ_в – плотность воздуха при атмосферном давлении (γ_в =1,2 кг/м³)

м³/с.

Внутренний диаметр трубопровода

мм, (15.3)

мм.

Согласно ГОСТ8732-58 на стальные бесшовные трубы принимаем наружный диаметр трубопровода 159 мм при толщине стенки 4,5 мм; внутренний диаметр составит 150 мм.

Производительность компрессора

, м³/мин, (15.4)

где К_в – коэффициент, учитывающий потери воздуха на утечку в системе воздухопровода (К_в=1,15÷1,2)

, м³/мин.

Подобрать компрессор самостоятельно.

Задание решить вышеприведенную задачу с условиями табл.15.2

Таблица 15.2 – Исходные данные по вариантам

Вариант	Расстояние доставки по горизонтали, м	Расстояние доставки по вертикали, м	Производительность установки, т/ч	Вид материала
1	100	10	50	Песок
2	150	17	100	Известь
3	200	5	35	Гравий
4	80	10	50	Щебень
5	110	12	80	Гипс
6	180	18	90	Песок
7	230	22	120	Известь
8	220	32	130	Гравий
9	290	27	70	Щебень
10	90	29	30	Гипс