9224

151

Рис. 92. Установки серии «СЦ» (тип СЦ-4-32-07-БК): 1 – опора; 2 – бункернакопитель; 3 – блок фильтров; 4 – вход; 5 – выход

152

Рис. 93. Внешний вид установки серии «СЦ»

Глава 12. ЦИКЛОНЫ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И

ПНЕВМОТРАНСПОРТА ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Для сепарации древесных отходов в настоящее время используется три типа циклонов: циклоны марки Ц, марки К (ОЭКДМ) и марки УЦ [2,3].

12.1. Циклоны серии Ц

Циклоны серии Ц выпускаются 18 типоразмеров и имеют маркировки от Ц250 до Ц1600. Цифра в маркировке характеризует диаметр корпуса. Эти циклоны имеют интервал производительности Lmin = 500÷700 м3/ч, Lmax = 18000÷23000 м3/ч.

153

Рис.94. Циклон серии Ц: 1 – цилиндрический корпус (барабан); 2 – входной патрубок прямоугольной формы; 3 – выхлопной патрубок круглой формы; 4 – внутренний стакан; 5 – сепаратор– цилиндр с щелевыми отверстиями и отогнутыми рёбрами (есть только у этой марки циклонов); 6 – конус циклона; 7 – бункер-сборник; 8 – шибер до диаметра 315 мм при большем диаметре – затвор; 9 – зонт

Принцип действия циклонов.

Запыленный воздух подается тангенциально (т.е. по касательной) через входной патрубок 2 цилиндрическому корпусу циклона. За счет центробежных сил примесь прижимается к корпусу, что приводит к увеличению сил трения. В нижней части внутреннего стакана воздух проходит через сепаратор и резко изменяет направление движения на противоположное. Очищенный воздух удаляется из циклона через выхлопной патрубок 3, а частицы по инерции движутся по нисходящей спирали по конусу циклона в бункер-сборник.

Конус циклона обеспечивает минимальную траекторию движения частиц до бункера и исключает маленьким размером диаметра нижней части вторичный вынос отсепарированной примеси.

Сопротивление циклона определяется по выражению

где ξвх – коэффициент местного сопротивления на входе в циклон, ξвх = 5,4; υвх – скорость во входном патрубке циклона, м/с, υвх = 14÷18 м/с; ρв – плотность воздуха.

154

12.2. Циклоны серии К

Циклоны серии К (ОЭКДМ) выпускаются 10 типоразмеров и имеют маркировки К12÷К34. Цифра в маркировке характеризует диаметр корпуса в дм. Малые размеры этих циклонов имеют производительность Lmin = 1500÷2500 м3/ч, большие – Lmax = (37÷39) тыс. м3/ч. Транспортирующая скорость для древесных отходов составляет υвх=14÷18 м/с, коэффициент местного сопротивления на входе в циклон ξвх = 5,0.

Рис. 95. Циклон серии К (ОЭКДМ): 1 – цилиндрический корпус (барабан);2 – входной патрубок прямоугольной формы; 3 – выхлопной патрубок круглой формы; 4 – внутренний стакан; 5 – нижний конус выхлопного патрубка; 6 – верхний конус выхлопного патрубка; 7 – конус циклона; 8 – бункер-сборник; 9 – затвор (шибер); 10 – каплеуловитель тарельчатовидной формы; 11 – водоотводящий патрубок;12 – кольцевой зазор между нижним и верхним конусами выхлопного патрубка и внешним диаметром каплеуловитель

Отличительной особенностью данного циклона является конструкция выхлопного патрубка и соотношение вертикального размера корпуса и общего вертикального размера циклона.

Очищенный воздух через внутренний стакан проходит по кольцевому зазору в конусах выхлопного патрубка к выхлопному патрубку 3. Атмосферные

155

осадки улавливаются каплеуловителем 10, так как его внешний диаметр больше диаметра выхлопного патрубка. Через водоотводящую трубу осадки удаляются на крышку корпуса циклона.

Сопротивление данного циклона определяется по выражению (100). Циклоны марки К имеют иную аэродинамическую схему по сравнению с

циклонами марки Ц.

Эффективность действия циклонов Ц и К: η = 80÷95%.

12.3. Циклоны серии УЦ

Циклоны серии УЦ выпускаются 15 типоразмеров и имеют маркировки УЦ-500 ÷ УЦ-2000. Цифра в маркировке характеризует диаметр корпуса в мм. Циклоны серии «УЦ» являются конусными. Их характерной особенностью является превышение в 2,5 раза вертикального размера конуса циклона по сравнению с вертикальным размером барабана корпуса.

Эти циклоны имеют интервал производительности L=700÷8000 м3/ч. Скорость во входном патрубке циклона для древесных отходов составляет υвх=14 ÷ 18 м/с, коэффициент местного сопротивления на входе в циклон ξвх = 5,0.

Основным достоинством конусных циклонов является их высокая эффективность очистки η=90÷98%, то есть она сравнима с эффективностью очистки мокрых пылеуловителей. Серьезным недостатком этих циклонов является повышенные требования к постоянству фракционного состава примеси и к аэродинамической устойчивости потока воздуха.

Глава 13. ПЫЛЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И

ПНЕВМОТРАНСПОРТА

Через пылевые вентиляторы проходит воздух с примесью, поэтому они имеют свои аэродинамические схемы, отличные от вентиляторов, работающих на чистом воздухе.

156

В настоящее время выпускаются следующие марки пылевых вентилято-

ров:

Первые три модели являются самыми распространенными, две последние

– пылевые вентиляторы специального назначения.

Существуют следующие основные характеристики, отличающие пы-

левые вентиляторы от вентиляторов обычного назначения:

−массивный сварной корпус δ = 3÷5 мм (у обычных вентиляторов δ =

1÷2 мм);

−выпускаются только 6 исполнения (новые модели 5 исполнения) с мощным электродвигателем, установленным на раме;

−крыльчатка вентилятора лопастнообразная;

−диаметр входного патрубка не совпадает с номером вентилятора, он соответствует эквивалентному диаметру выхлопного патрубка (dвх = dэкв.вых.);

−они в большинстве случаев выпускаются с нулевым (первым) распо-

ложением улитки.

Системы аспирации и пневмотранспорта являются плотными системами, поэтому расход воздуха, перемещаемый вентилятором, равен расходу воздуха в системе (утечки и подсосы исключены),

Lвент = Lс (101) Давление, развиваемое вентилятором, определяется по зависимости:

В данном случае запас в размере 10% принимается только на воздухово-

ды.

157

Надежность работы вентилятора обеспечивается при сравнимых потерях на всасывающей и нагнетательной линиях. Поэтому в выражении (102) принимается запас только у воздуховодов, т.к. потери в них составляют порядка 600÷ 800 Па, а в циклонах и сепараторах – от 1 до 2,5 тыс. Па.

Пылевые вентиляторы подбираются так же как и обычные по соответствующим универсальным характеристикам, приведенным в справочной литературе.

Именно соотношения (101) и (102) вызывают необходимость 6 исполнения данных вентиляторов (через клиноременную передачу).

Глава 14. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ АСПИРАЦИИ И

ПНЕВМОТРАНСПОРТА

Цель аэродинамического расчета [1,2,10]:

−определение расходов на участках и в системе в целом;

−определение диаметров на участках системы;

−определение потерь давления на участках и в системе в целом.

Порядок аэродинамического расчета

Рис. 96 Схемы систем аспирации и пневмотранспорта

158

•На аксонометрической схеме на концах ответвлений проставляют минимальные расходы Lmin и длины ответвлений.

•Выбирают самое нагруженное и самое протяженное ответвление, которое будет началом магистрали, и производят нумерацию участков и ответвлений.

•Определяют диаметры и динамические давления ответвлений по таблицам для чистого воздуха.

•Определяют по методу динамических давлений сопротивление участков (ответвлений):

•По диаметру на участке определяют истинную скорость и из таблиц в справочной литературе по этим 2-м характеристикам определяют λтр/d.

•Определяется ξзам и Σξ на ответвлениях:

ξзам = λтр l .

d

• По формуле (104) рассчитывается сопротивление каждого ответвления

∆Руч.

• К расчету магистральных участков системы переходят только после увязки ответвлений или магистрального участка:

• При изменении ближайших диаметров на 1 калибр не удается обеспечить выполнение неравенства (105), поэтому минимальный расход на участке увеличивают до значений расходов, при которых выполняется неравенство (105), и придуманные расходы принимают за расчетные (Lmin↑→Lр).

159

• Таким образом производят расчет всех ответвлений или параллельных участков, начиная с пункта 3.

К участкам 13-14 или 10-12 приступают после увязки всех ответвлений с магистралью, т.к. неизвестно суммарное значение расхода.

Данный расчет выполняется в табличной форме (табл. 14.1).

После определения сопротивления магистрального направления по чистому воздуху вводят добавку на наличие примесей в системе,

где kм – опытный коэффициент, зависящий от вида перемещаемого материала, принимается из справочной литературы, для древесных отходов kм = 1,4;

µр – относительный расход материала (массовая концентрация материала),

. µ р = Gп

G в

Для подбора вентилятора давление, развиваемое вентилятором, рассчитывается по выражению:

160

Глава 15. АЭРАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Аэрация – это организованный естественный воздухообмен за счет гравитационных сил и давления ветра [1,2,8,9].

Она используется в теплый период года для удаления из помещения избытков явной теплоты.

15.1.Основные ограничения использования аэрации

впомещении

Существуют следующие ограничения использования аэрации в помеще-

нии:

1)аэрация не допустима в помещениях с кондиционированием воздуха;

2)аэрация запрещена, если она сбивает факелы местных отсосов;

3)аэрация запрещена в помещениях, где выделяются токсичные вредные вещества;

4)аэрация запрещена в помещениях с постоянным пребыванием человека

унаружных ограждения, где аэрационные фрамуги находятся ниже 4-х метров от уровня пола;

5)аэрация запрещена в холодный период года;

6)аэрация запрещена в помещениях, если за счет нее снижается качество выпускаемой продукции.

15.2.Распределение давлений на вертикальные ограждающие

конструкции однопролетного цеха

Рассмотрим распределение давлений на вертикальные ограждающие конструкции однопролетного цеха. Эпюры давления воздуха на ограждающие

конструкции здания при незначительных ветровых нагрузках приведены на

рис. 97.