terehova_vupap
.pdfбочей точки. Положение рабочей точки отвечает условиям правильности подбора
вентилятора к сети. Новые параметры работы вентилятора: nB |
= 2505мин-1, |
||||||
ηB = 0,57. |
|
|
|
|
|
|
|
Мощность на валу вентилятора NB , кВт, определяется по формуле |
|||||||
NB |
= |
|
QB × HB |
, |
(1.75) |
||
1000 |
×hB ×3600 |
||||||
|
|
|
|
где QВ – объем воздуха, перемещаемого вентилятором в сети, м3/ч; НВ – полное давление, развиваемое вентилятором в сети, Па; ηB – КПД вентилятора.
|
N B = |
|
7299× 2668 |
|
|
|
= 9,54 кВт. |
|||||
|
1000× 0,57 |
× 3600 |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||
Мощность электродвигателя NЭ , кВт для привода вентилятора определя- |
||||||||||||
ется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NЭ |
= k × |
|
NB |
|
|
, |
(1.76) |
||
|
|
|
h ×h |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
где k – коэффициент запаса мощности (принимается k = 1,1 в соответст- |
||||||||||||
вии с рекомендациями в 1.1); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η1 |
– КПД подшипников вентилятора; h1 = 0,97 ÷ 0,98; |
|||||||||||
η2 |
– КПД клиноременной передачи; η2 = 0,96 ÷ 0,98. |
|||||||||||
|
NЭ |
= 1,1× |
|
9,54 |
= 10,9 |
кВт. |
||||||
|
0,98× |
0,98 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбирается электродвигатель 4А132М4У3 с параметрами:
NЭ =11 кВт, nЭ =1460 об/мин.
Рассчитывается передаточное число i по формуле
где nВ
nЭ
n |
|
i = nB , |
(1.77) |
Э |
|
–частота вращения рабочего колеса вентилятора, об/мин;
–частота вращения вала электродвигателя, об/мин.
i= 14602505 = 1,7 .
61
Рисунок 1.17 – Работа вентилятора ВР-120-45-5 в проектируемой сети в процессе окончательного подбора вентилятора к сети
Исходя из полученного передаточного отношения, выбирается пара шкивов для клиноременной передачи из ряда рекомендуемых. Диаметр ведомого
шкива назначается dШ .В. = 180 мм . Диаметр ведущего шкива dШ .Э. , мм, рассчитывается как
dШ.Э. = dШ.В. ×i ,
dШ.Э. =180 ×1,7 = 306 мм.
Из ряда стандартных диаметров шкивов принимается dШ.Э. = 315 мм [10].
62
1.3 Пример расчета аспирационной сети размольного отделения мельницы
1.3.1 Составление компоновочной таблицы сети
После компоновки вентиляционной сети составлена компоновочная таблица 1.3.
Таблица 1.3 – Компоновка вентиляционной сети
|
|
|
Объем воздуха |
Потери |
|
||
Наименование |
Количество |
|
на аспирацию |
|
|||
и марка |
однотип- |
Этаж |
машин, м3/ч |
давле- |
Цель |
||
аспирируемого |
ных |
уста- |
|
|
ния в |
аспирации |
|
от |
от |
||||||
новки |
машине |
оборудования |
|||||
оборудования |
машин |
одной |
всех |
||||
|
|
|
машины |
машин |
Нм, Па |
|
|
Ситовеечная |
|
|
|
|
|
Санитарно- |
|
3 |
3 |
4200 |
12600 |
350 |
гигиеническая, |
||
машина |
|||||||
технологиче- |
|||||||
А1-БС2-О |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ская |
||
|
|
|
|
|
|
Для данной сети полезный объем воздуха, перемещаемого в сети QСП , м3/ч можно определить по выражению:
QСП = ΣQМ ,
где QM – объем воздуха, отсасываемого на аспирацию отдельных машин,
м3/ч.
QСП =12600 м3/ч.
Общий объем воздуха, перемещаемого в сети до пылеотделителя QСО , м3/ч определяется по выражению
QСО = QСП + DQДЛ = 1,05× QСП ,
где QДЛ – объем воздуха, подсасываемого по длине воздухопроводов на линии всасывания, м3/ч.
QСО =1,05×12600=13230 м3/ч.
1.3.2 Расчет кратности воздухообмена и выбор типа сети
Кратность воздухообмена iРАСЧ , 1/ч можно получить по выражению
QС
iРАСЧ = VО ,
П
где QСО – общий объем воздуха, перемещаемого в сети до пылеотделителя, м3/ч;
VП – объем помещений, где находится аспирируемое в сети оборудо-
вание, м3.
63
Объем помещений VП , м3 в данной сети может быть рассчитан как
VП = a × b × Sh ,
где а – длина здания, м; b – ширина здания, м;
Σh – суммарная высота этажей, на которых находится аспирируемое оборудование, м.
|
|
VП =18×9 × 4,8 = 777,6 м3 , тогда iРАСЧ = 13230 |
=17 1 |
ч |
. |
|
|
|
|
777,6 |
|
|
|
Так |
как расчетная кратность воздухообмена |
больше допустимой |
||||
(iдоп =1÷1,5 |
1 |
ч |
), то сеть необходимо проектировать с рециркуляцией или с кон- |
|||
|
|
|
|
|
|
диционированием воздуха.
Поскольку выполняется курсовой проект, сеть проектируется с выбросом воздуха в атмосферу.
1.3.3 Подбор пылеотделителя к сети
1.3.3.1 Подбор циклона к сети
Данная сеть проектируется для размольного отделения мельницы, где в вентиляционных сетях перемещается мелкодисперсная пыль. Для отделения такой пыли можно применять циклоны марки УЦ.
По общему объему воздуха, подлежащего очистке необходимый типоразмер циклона (приложение Ж). Общий объем воздуха,
подлежащего очистке, в данной сети QCO =13230 м3/ч, поэтому выбирается циклон марки 2× 4УЦ − 700. Для него оптимальная пропускная способность находится в пределах QОПТ = 8820¸10580 м3 / ч .
Определяется фактическая скорость воздуха на входе в циклон uВХ , м/с
uВХ = FQCO ,
ВХ
где QСО – общий объем воздуха, перемещаемого в сети до пылеотделителя, м3/ч; FВХ – площадь входного отверстия циклона, м2.
Площадь входного отверстия циклона FВХ , м2 определяется как
FВХ = 8×a12 ,
где a 1 – длина и ширина входного отверстия циклона, м a1 = 0,175 м (приложение Ж).
FВХ = 8×0,1752 = 0,245 м2 ;
uВХ = |
13230 |
= 15 м / с. |
||
0,245 |
×3600 |
|||
|
|
64
Оптимальное значение входной скорости для данной марки циклона составляет от 10 до 12 м/с. Т.к. входная скорость в циклоне значительно больше допустимой, то в данной сети пылеотделитель типа циклон применять нецелесообразно.
1.3.3.2 Подбор фильтра-циклона к сети
Объем воздуха, подлежащего очистке в данной сети, составляет
QОС = 13230 м3 / ч.
Рассчитывается необходимая площадь фильтровальных рукавов FФ.Р. , м2
QC FФ.Р. = q O ,
Ф. ДОП.
где qФ.ДОП. – допустимая удельная нагрузка на фильтровальную ткань, м3/(м2∙ч).
Для фильтров-циклонов, работающих в сетях размольных отделений мельниц, допустимая удельная нагрузка на фильтрующую поверхность принимается в пределах:
qФ.ДОП. = 300 ¸360м3 /(м2 × ч) .
Принимается qФ.ДОП. = 360м3 /(м2 × ч), тогда FФ.Р. = 13230360 = 36,75м2 .
В соответствии с проектными нормалями выбирается фильтр-циклон с площадью фильтрующей поверхности, близкой к расчетной.
Выбирается фильтр-циклон РЦИЭ 40,8-72 (приложение И). Определяется фактическая удельная нагрузка на ткань, qФ.Ф. , м3 /(м2 × ч)
= QC
qФ.Ф. F O ,
Ф.Ф.
где FФ.Ф. – фактическая площадь фильтрующей поверхности принятого стандартного фильтра, м2.
qФ.Ф. = 1323040,8 = 324,3 м3/(м2∙ч).
По действительной удельной нагрузке определяется величина потерь давления в фильтре НФ , Па
НФ =102 ×(q60Ф.Ф. )1,3 ,
где qФ.Ф. – фактическая удельная нагрузка на ткань, м3/м2∙ч.
|
2 |
æ |
324,3 |
ö1,3 |
Па. |
|
НФ =10 |
|
×ç |
|
÷ |
= 896,7 |
|
|
60 |
|||||
|
|
è |
ø |
|
|
65
Достоинства фильтра-циклона:
-высокий коэффициент пылеочистки: ηП / О = 0,998 ¸ 0,999 ;
-эффективная очистка воздуха и улавливание ценной мучной пыли;
-компактность, возможность рационального использования производственной площади.
1.3.4 Предварительный подбор вентилятора к сети
Определяется объем воздуха, перемещаемого вентилятором в данной сети, QB, м3/ч, по выражению
QB = QСП + DQДЛ + DQП / О ,
где QСП – объем воздуха, отсасываемого от аспирируемых машин, м3/ч;
QДЛ – объем воздуха, подсасываемого по длине воздуховодов на линии всасывания, м3/ч;
QП / О – объем воздуха, подсасываемого при работе пылеотделителя в
данной сети, м3/ч.
Объем воздуха, отсасываемого от аспирируемых машин равен
QСП = 12600 м3/ч.
При предварительном подборе вентилятора к сети величина QДЛ принимается
DQДЛ = 0,05×QСП .
Для фильтров-циклонов величина QП / О м3/ч составляет
DQП /О = 0,05×QСП .
Следовательно:
QВ =1,1× QСП ;
QВ =1,1×12600 =13860 м3 / ч .
Давление, развиваемое вентилятором в сети НВ, Па, принимается ориентировочно в пределах от 1500 до 2200 Па.
Принято HВ = 2000 Па.
К сети подбирается вентилятор ВР120-45-8 (рисунок 1.18) со следующими параметрами:
nB = 1285 мин-1; hB = 0,58 при ηMAX = 0,58 .
Условия правильного подбора вентилятора к сети в данном варианте выполнены.
66
Рисунок 1.18 – Работа вентилятора ВР120-45-8 в проектируемой сети
впроцессе предварительного подбора вентилятора к сети
1.3.5Проектирование переходов от ситовеечной машины А1-БС2-0
Ситовеечная машина А1-БС2-0 имеет 2 точки отсоса с отверстиями под аспирацию прямоугольной формы
В соответствии с технологическими нормалями размеры аспирационного отверстия равны
а = 0,567 м, b = 0,25 м [11].
Определяется площадь аспирационного отверстия Fа.о. , м2:
Fа.о. = 0,567×0,25 = 0,14 м2.
Фактическая скорость воздуха на выходе из аспирационного отверстия υа.о.ф. , м/с составляет:
67
uа.о.ф. = |
4200 |
= 4,1 |
м/с. |
|||
0,14 |
× 2 |
×3600 |
||||
|
|
|
Фактическая скорость превышает допустимое значение скорости, которое для продуктов размола и муки составляет υа.о.доп. ≤ 1м / с . Однако преду-
сматривать расширяющиеся переходы – диффузоры при аспирации ситовеечной машины А1-БС2-0 не следует, поскольку в аспирационных камерах машины, разделенных на 16 отсеков, воздушный режим устанавливают таким образом, чтобы не допускать унос крупок, а в аспирационную сеть потоком воздуха уносить мучнистые и мелкие оболочечные частицы продукта. Для аспирации предусматривают сужающиеся переходы – конфузоры. (рису-
нок 1.19).
Рисунок 1.19 – Схема аспирации ситовеечной машины А1-БС2-0
Рассчитывается диаметр воздухопровода, идущего от ситовеечной машины D, м:
D = π ×υН4.Т×. Q× nМ×3600 ,
где uН.Т. – минимальная надежно-транспортирующая скорость воздуха, м/с.
Величина надежно-транспортирующей скорости зависит от дисперсного состава перемещаемой пыли. В проектируемой сети перемещается мелкодисперсная мучная пыль, для которой υН .Т. ³ 12м/с.
68
D = |
|
|
4 × 4200 |
|
= 0,248 |
м. |
|
3,14 |
×12 ×2 ×3600 |
||||||
|
|
|
|
|
Принимается стандартный диаметр D = 225 мм.
Конструктивно длина конфузора принимается равной lК = 285 мм.
Определяется угол раскрытия конфузора αК , град:
|
|
tg αК |
= а - D , |
|
|
|
2 |
2 ×l К |
|
tg |
αК |
= 567 - 225 |
= 0,6 . |
|
|
2 |
|
2 × 285 |
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
αК |
= 60 °. |
|
Определяется коэффициент сопротивления конфузора, ξК
ξК = f (αК , n) ;
n = lDK ;
n = 285225 = 1,3 ;
ξК = 0,11 (приложение Е).
1.3.6Расчет вентиляционной сети
Оформляется расчетная плоскостная схема сети (рисунок 1.20). Производится выбор метода расчета вентиляционной сети. В данном расчете применяется метод потерь давления на единицу длины воздухопровода, потери давления в тройниках уравниваются методом дополнительных местных сопротивлений.
После выбора метода расчета оформляется таблица 1.4 «Расчет потерь давления по главному магистральному направлению сети». Расчет вентиляционной сети полностью приводится в данной таблице.
69
61
Рисунок 1.20−Расчетнаяплоскостнаясхема сети
61