9.9 Расчетные формулы

Для выбора вентилятора в дымогенератор расчетом определяем необходимое давление дымовоздушной смеси и объемную производительность вентилятора.

1) Расчет общей потери давления по схеме движения дымовоздушной смеси

, Па (1)

где р_i – потеря давления на определенном местном сопротивлении.

(2)

где _i – коэффициент потери давления на определенном местном сопротивлении:

• для вентилятора _в = 0,1 – 0,4;

• для воздухораспределителя _р = 4 – 7;

• для бокового ответвления _б.о. = 7 – 9;

р_д – динамический напор.

р_д = 0,5²р/g, Па (3)

здесь  - скорость движения дымовых газов, м/с;

р - плотность дымовых газов, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Полный перепад давления определяем суммой

р_п = р_в + р_общ, Па (4)

где р _в – разрежение на всасывание воздуха в дымогенератор, Па

Полное значение необходимого давления определяем с учетом ранее неучтенных потерь давления

р _н = β₁ ∙ β₂ · р_п, Па (5)

где β₁ и β₂– коэффициенты ранее неучтённых потерь давления, β₁=1,1 и β₂=1,2.

2) Объемную производительность определяют исходя из технологической потребности подачи дыма

П_об = W_тех · К_зп, (6)

где W_тех–объем подачи дымовой смеси в термокамеру, задает технолог, м³/с;

К_зп – коэффициент запаса по производительности, К_зп = 1,2.

Тогда действительная скорость движения дымовой смеси

υ_д = W_тех : S_тр, м/с (7)

где S_тр – площадь поперечного сечения трубопровода дымовой смеси, м².

3. Необходимую мощность электродвигателя на приводе вентилятора определяем по формуле

N_эд = (8)

где К_зм – коэффициент запаса мощности, К_зм = 1,10-1,15;

η_в – КПД вентилятора, η_в = 0,70-0,90

Полученное значение N_эд сравнить с  _ном – номинальной мощностью ЭД на вентиляторе.

4) Расход опилок рассчитываем по формуле производительности шнека

П_оп = ( Д_шн² - d_шн² ) t_шн ∙ n_шн · К_з , м³/ч (9)

где Д_шн – наружный диаметр витков шнека, м;

d_шн – диаметр валя шнека, м;

t_шн – шаг шнека, м;

n_шн – частота вращения шнека, с ^-1;

К_з – коэффициент заполнения витков шнека, К_з = 0,4 - 0,5.

n_шн = n_эд : i_чр, мин ^-1→ с ^-1 (10)

где n_эд – частота вращения ротора ЭД на привое ворошителя, мин ^-1;

i_чр – передаточное число червячного редуктора.

4. Необходимая мощность ЭД на приводе ворошителя

N_эд = (11)

где N_вв и N_нв – мощности, затрачиваемые на работу верхнего и нижнего ворошителей (13 и 7), Вт;

N_мш и N_л – мощности, затрачиваемые на работу мешалки 5 и лопасти 3, Вт;

Мощности N_вв ,N_нв N_мш ,N_л рассчитываются по формуле:

N_вв = М_с ∙ ω_в , Вт (12)

где М_с –момент сопротивления вращения соответствующего рабочего органа

М_с = F_c · R_cр ∙ Z_ро, Н · м (13)

где F_с – сила сопротивления на одном рабочем органе, Н;

Z_ро – число рабочих органов, Z_вв = 1 шт, Z_нв = 4 шт.

N_шн – мощность, затрачиваемая на работу шнека

N_шн = N_шн^+ N_шн^, Вт (14)

где N_шн^ - мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения опилок на поверхность витков шнека;

N_шн^ - мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения опилок на внутреннюю поверхность цилиндра шнека.

Методику расчета N_шн^ и N_шн^ смотри лабораторные № 4 и 8.

Полученное значение N_эд сравнить с Р_ном – номинальной мощностью ЭД на приводе ворошителя.