2015-03-27
859
1. Находим диаметры трубопроводов всех ответвлений, соединяющих отсосы станков с коллектором по формуле, м:
,
где Qmini – минимальный объем воздуха, отсасываемого через отсос, м3/ч;
vmini – минимальная скорость воздуха в ветви, м/с; i = 1, m, где m - количество ветвей системы.
= 0,132 – 0,158 – 0,172 – 0,177 – 0,166.
Расчетный диаметр округляют в меньшую сторону до стандартного значения из следующего ряда d, м:
0,100; 0,110; 0,125; 0,140; 0,160; 0,180; 0,200; 0,225; 0,250;
0,280; 0,315; 0,355; 0,400; 0,450; 0,500; 0,560; 0,630; 0,710.
Округленные диаметры ветвей, м:
= 0,125 – 0,14 – 0,16 – 0,16 – 0,16.
2. Находим уточненную скорость воздуха v i, м/с:
=
= 19,03 – 21,67 – 20,74 – 22,13 – 18,67.
3. Массовая концентрация древесных частиц в аэросмеси в ветвях mi, кг/кг
,
где Мi – массовый поток материала, кг/ч:
= 0,068 – 0,244 – 0,083 – 0,099 – 0,021.
4. Число Рейнольдса для воздуха в ветвях Re i
= 159656,4 и т.д.
5. Коэффициент сопротивления трения воздуха на прямолинейных участках li:
=
= 0,021 – 0,020 – 0,019 – 0,019 –0,019.
6. Динамическое давление воздуха в ветвях Рдин i, Па:
= 217,3 – 281,8 – 258,1 – 293,7 – 209,1.
|
|
|
7. Потери давления на трение воздуха на прямых участках ветвей Dртр i, Па:
=
= 214,7 – 298,8 – 443,2 –494,7–400,2.
8. Потери давления в отсосах ветвей Dротс i, Па:
= 735,0–188,0–179,6–216,6–288,4.
9. Потери давления в отводах ветвей Dротв i, Па:
= 97,8 – 62,0 –100,7 –70,5 – 89,9.
10.Потеря давления на входе в коллектор Dркол i, Па:
= 96,7 – 125,4 – 114,9 – 130,7 – 93,0.
11. Потеря давления на выходе из коллектора Dркол i, Па:
= 96,7 – 125,4 – 114,9 – 130,7 – 93,0.
12. Полная потеря давления в ветвях Dрв i, Па
=
=(214,7 + 735,0 + 97,8 + 96,7 + 96,7)(1 + 1,4×0,068) =
= 1359,2 – 1072,6 – 1064,1 – 1188,4 – 992,8.
13. Разрежение воздуха в коллекторе принимается равным максимальной потере давления в ветвях, Нк = 1359,2 Па. При этом погрешности потерь давления в ветвях относительно разрежения воздуха в коллекторе не должны превышать 5%. Находим значения указанных погрешностей П, %:
=
= 0 – 21,0 – 21,7 – 12,6 – 27,0.
Для каждой ветви надо добиться минимального значения погрешности. Для уменьшения потери давления в ветви можно несколько увеличить объем отсасываемого воздуха и увеличить диаметр трубопровода до следующего значения стандартного ряда. При этом надо следить, чтобы уточненная скорость воздуха не стала бы меньше минимального допускаемого значения.
Например, для первой ветви увеличим расход отсасываемого воздуха до 940 м3/ч, тогда диаметр трубопровода ветви будет равен 0,14 мм. Проведем полный перерасчет параметров для этой ветви и получим полное сопротивление в ней 
= 1211,7 Па. Тогда давление в коллекторе Нк = 1211,7 Па, а значения погрешностей Пi, %: 0 – 11,48 – 12,2 – 1,9 – 18,1.
Для увеличения потери давления в ветви можно уменьшить диаметр трубопровода или поставить диафрагму.
|
|
|
14. Диаметр одной диафрагмы в ветви, м:
=
= 0,154 – 0,118 – 0,133 – 0,155 – 0,124.
Магистральный воздуховод. Магистральный воздуховод соединяет коллектор с вентилятором и далее с циклоном фильтра. Он состоит из двух участков: всасывающего, соединяющего коллектор с вентилятором, и напорного, расположенного между вентилятором и циклоном. Трубы обоих участков выполняются одинакового диаметра.
15. Производительность магистрального воздуховода с учетом непроизводительного подсоса воздуха Q, м3/ч
= 
= 7578,5.
16. Расчетная скорость воздуха в магистральном воздуховоде vмр, м/с
= 18,5.
17. Расчетный диаметр магистрального воздуховода dрм, м:
= 0,381.
Округляем это значение до стандартного из ряда диаметров
0,355 м.
18. Уточненная скорость воздуха, м/с:
= 21,29.
19. Массовый поток древесных частиц Мд, кг/ч:
Мд = S(М1 + М2 +…+ Мm) = 68,64+351,0+149,5+191,0+33,8 = 793,9.
20. Массовая концентрация воздушной смеси mм, кг/кг: 
= 0,087.
21. Число Рейнольдса Reм
= 507191,4.
22. Коэффициент трения воздуха в трубе l м
=
= 0,0157.
23. Потеря давления в магистральном трубопроводе, Па:
Dрм = 0,6 vм 2(lм l м / dм + S xотв)(1 + 1,4 mм)=
0,6×18,52(17,7×0,0157 / 0,355 + 0,6)(1 + 1,4×0,087)= 422,0.
Воздуховод для возврата очищенного воздуха в цех. Порядок расчета полностью повторяет расчет магистрального воздуховода. Производительность Q=7578,5 м3/ч, диаметр трубы берут на один-два калибра больше магистрального воздуховода, т.е. 
0,45 м. Потеря давления в такой трубе Dрвоз = 112,4 Па.
24. Полная потеря давления в аспирационной системе Dрс, Па:
Dрс = Нк + Dрм + Dрф + Dрвоз = 2876.
24. Напор вентилятора Н, Па:
Н = 1,1 Dрс = 1,1×2876 = 3163,7.
25. Потребная мощность электродвигателя вентилятора Р, кВт
Р = QH/(3600×1000hвhпр)= 7578,5 ×3163,7/(3600×1000×0,5×0,9) =14,8.
Контрольные вопросы и задания
1. Как выбирается принципиальная схема аспирационной системы?
2. Объем отсасываемого воздуха от деревообрабатывающих станков цеха равен 22000 м3/ч. Сколько групп централизованных аспирационных систем следует проектировать?
3. Начертите схемы централизованной аспирационной системы с разветвленной трубопроводной сетью и кустовой.
4. Как прокладывается трасса трубопроводов с разветвленной сетью?
5. Приведите образец ведомости исходных данных для проектирования.
6. Как выравнивают давление в узлах разветвленной сети и на входе в коллектор?
Лекция 6. Транспортирование измельченной древесины
План лекции. Общая характеристика пневмотранспортных систем: типы установок (всасывающие, нагнетательные, смешанные, низкого, среднего и высокого давления), характеристика трубопроводов, загрузочно-разгрузочных устройств. Подготовка исходных данных для проекта установки: общие требования и рекомендации, характеристика транспортируемого материала (плотность массивной древесины и древесных частиц, выбор массовой концентрации транспортируемого материала). Пример гидравлического расчета.
