Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Расчет пневмотранспортных установок низкого и среднего давления

Расчет пневмотранспортных установок низкого и среднего давления основывается на допущении неизменности плотности воздуха, т. е. рв = const = 1,2 кг/м3. В этом случае скорость воздуха в материало-проводе - величина постоянная.

Ниже изложена методика расчета.

Принимают величину коэффициента массовой концентрации η.
При проектировании пневмотранспортных установок, предназначенных для перемещения продуктов мукомольно-крупяного производства, обычно принимают η=4...6, причем надо отметить, что большие значения η следует брать для грузов с большой насыпной плотностью; для легких грузов, например вспученной кукурузы, принимают η= 0,5... 1,0.
Находят расчетную скорость воздуха (м/с) в материалопроводе:



где К3 — коэффициент запаса (К3 = 1,5); vвит — скорость витания частиц груза, подлежащего транспортированию, м/с (приложение 16).

Определяют требуемый расход воздуха (м3/с) в материалопроводе:



где GT — массовый расход сыпучего груза (расчетная производительность), кг/с.
По полученным значениям Q и v определяют диаметр материало-провода (м):



и округляют до ближайшего большего по стандарту.
По принятому значению диаметра материалопровода и скорости v пересчитывают Q и m(ню). Используя уточненное значение расхода воздуха в зависимости от типа установки, подбирают отделитель, а с учетом подсосов в нем и расхода воздуха в материалопроводе - пылеотдели-тель. На основе практики эксплуатации действующих пневмотранс-портных установок принимают следующие значения величин подсасываемого в отделитель воздуха: при Δр до 5 • 103 Па ΔQд = 20мЗ/ч; при Δр до 1 • 104 Па ΔQд = 40 м3/ч и при Δр до 15 • 103 Па ΔQд = 60 м3/ч.

Рассчитывают диаметр воздухопроводов вентиляционной части установки с учетом того, что скорость воздуха в них не должна превышать 10...12 м/с.
Потери давления в пневмотранспортере (Па)



Потери давления в приемном (загрузочном) устройстве



где ξпр коэффициент сопротивления приемного устройства; vпр — скорость воздуха в приемном устройстве, м/с.

Значения коэффициента ξпр для:



Скорость воздуха в приемном устройстве



где А и Аnp — площади поперечного сечения материалопровода и трубы приемного устройства, м2.
Потери давления на разгон (в Па) для продуктов размола зерна



где М — экспериментальный коэффициент для грубых продуктов (зерно, продукты I, II, III и IV драных систем, 1-й и 2-й шлифовочных систем, крупка), М = 0,324; для мягких продуктов (все остальные продукты размола, мучка, отруби) М = 0,35.

Потери давления на трение (Па) при движении аэросмеси для зерна и продуктов размола



где Δ рв — потери давления на трение при движении в материалопроводе чистого воздуха;



здесь λ— коэффициент гидравлического сопротивления:



здесь К — абсолютная шероховатость поверхности материалопровода; К = 0,1 • 103 м; Кв и
КГ — экспериментальные коэффициенты:



тут Ав, АГ — опытные коэффициенты; для грубых (кроме зерна) Ав = 240 и для мягких продуктов размола Ав = 160; для зерна АГ = 150, для грубых продуктов размола АГ = 135 и для мягких продуктов размола АГ - 110.

Коэффициент Кв для зерна принимают равным 0,55...0,8 для материалопровода диаметром 100...180 мм и скоростей воздуха 22...25 м/с. Потери давления в отводе



где Δрот. в — потери давления в отводе при движении чистого воздуха, Па; kот — опытный коэффициент; Δ р'р — потери давления на восстановление скорости груза после отвода, Па;
Потери давления в отводе при движении чистого воздуха



Опытный коэффициент



где В и т — экспериментальные коэффициенты (табл. 6.13); R — радиус закругления отвода, м.










Потери давления на восстановление скорости после отвода (в Па)



где Δот , Δу — коэффициенты, зависящие от величины центрального угла отвода, отношения радиуса отвода к диаметру материалопровода и длины прямолинейного участка за отводом (рис. 6.15, ).
Потери давления на подъем груза в вертикальных и наклонных материалопроводах



где H — высота подъема груза или расстояние по вертикали от точки приема груза до входа в циклон-разгрузитель, м.
Разгрузитель подбирают по количеству поступающего в него воздуха Qцр и скорости воздуха vцр во входном патрубке циклона-разгрузителя.
Скорость воздуха (м/с) во входном патрубке циклона-разгрузителя следует принимать равной:



Потери давления в отделителе



После определения потерь давления в основных элементах установки проводят гидравлический расчет вспомогательных элементов установки.
Потери давления (Па) во вспомогательных элементах пневмо-установок



где Δрпо — потери давления в пылеотделителях; Δрвз — суммарные потери давления в воздуховодах пневмотранспортной установки.
Потери давления (Па) в воздуховодах рассчитывают по участкам



Батарейный циклон подбирают по количеству поступающего в него воздуха Qб.ци скорости воздуха vб.цво входном патрубке:



Входную скорость воздуха vб.ц (м/с) принимают для батарейных циклонов: 4БЦШ - 16,0...18,0 и типа УЦ - 10,0...12,0 м/с. Потери давления в батарейных циклонах (Па)



Значения коэффициента сопротивления принимают для батарейного циклона 4БЦШ ξб.ц = 6,0 D6.ц, для батарейных циклонов 2УЦ, ЗУЦ, 2хЗУЦ, 2хЗУЦ ξб.ц = 20Dб.ц, для батарейных циклонов 4УЦ, 5УЦ, 2х4УЦ, 2х5УЦ ξ6.ц = 22 D6.ц (где D6.ц - наружный диаметр циклона, м).
Матерчатый фильтр подбирают по количеству поступающего воздуха и допустимой нагрузке на ткань фильтра. Требуемая поверхность фильтровальной ткани (м2)



где Qф — количество поступающего в фильтр воздуха, м3 /ч; [q] — допускаемая удельная нагрузка на ткань фильтра, м3 /(мин • м2); в размольных отделениях принимают при помоле пшеницы [q] = 1,0…1,25 м3/(мин • м2), при помоле ржи [q] = 0,85...1,0 м3/(мин • м2) (верхние пределы для ЦР и УЦ, нижние — для ЦРК); в зерноочистительных отделениях [q] = 1,25...1,5 м3/(мин • м2) (верхний предел при двухступенчатой очистке).
При одноступенчатой очистке



при двухступенчатой



Сопротивление фильтра Δрф (Па) вычисляют по следующим формулам:
для размольных отделений



для зерноочистительных отделений



По расчетной подаче воздуха Qвм и давлению рвм выбирают воздуходувную машину по соответствующим характеристикам. Расчетная подача (м3/ч)



Количество воздуха ΔQф, подсасываемого в высоковакуумный
фильтр Г4-2БФМ-90, принимают 800 м3/ч, для фильтра Г4-2БФМ-60 -600 м3/ч.
Перепад давления, который должна обеспечить воздуходувная машина:



По величинам рвм и Qвм рассчитывают мощность привода воздуходувной машины (кВт):



где ηвм, η - КПД воздуходувной машины и ее привода.

Расчет разветвленных пневмотранспортных установок выполняют аналогично описанному, но с некоторыми особенностями:

согласно плоскостной схеме и производительности определяют магистральный материалопровод;

выполняют все расчеты для магистрального материалопровода, как для простой (однотрубной) установки;

выбирают параметры остальных материалопроводов, исходя из вычисленных потерь давления в магистральном материалопроводе так, чтобы потери давления в них отличались от потерь давления в магистральном материалопроводе не более, чем на ± 5 %;

выбирают другие элементы установки по суммарному расходу воздуха в материалопроводах и определяют подсосы в них;

находят потери давления в вентиляционной части установки и складывают их с потерями давления в магистральном материалопроводе;

определяют требуемые параметры воздуходувной машины согласно потерям давления и расходу воздуха Qвм, равному сумме расходов в материалопроводах и подсосах в элементах установки.

Зернозаготовительные предприятия

Существующие в настоящее время напольный и силосный способы размещения зерна в хранилищах имеют свои достоинства и недостатки. При напольном хранении зерно...

Производительность для обеспечения загрузки вагонов

Требуемую производительность ПТО для обеспечения загрузки вагонов, т. е. отпуска сахара со склада (т/ч), определяют по выражению...

Расчет механизированных комплексов движения грузов

При сравнении различных механизированных комплексов с примерно равными условиями движения грузов (ритмичность грузопотоков) за расчетные величины...


Опрос
Как вы относитесь к вступлению в ВТО?