У нагнітаючій мережі крізь вентилятор проходить запорошене повітря.

Варіант 3 м

1. Класифікація аспіраційних установок.

За існуючою класифікацією вентиляційні мережі ХПП та заводів по переробці зерна розподіляють на місцеві та центальні. ВУ назівають місцевою, якщо вентилятор мережі обслуговує одну знепилююму машину, та центральною, якщо обслуговує декілька точок.

В залежності від взіємного розташування вентилятора та знепилювача розрізняють нагнітаючи, всмоктуючи та комбіновані.

Нагнітальною назівають ВУ, у якій запорошене повітря нагнітається вентилятором у пиловідділювач. У цьому випадку повітря пересувається у такій послідовності: машина, яка знепилюється—вентилятор—повітрявод—пиловідділювач.

У нагнітаючій мережі крізь вентилятор проходить запорошене повітря.

Всмоктуючою назівають ВУ, у якій запорошене повітря висмоктується вентилятором крізь пиловідділювач. Послідовність руху повітря у всмоктуючій мережі: машина, що знепилюється—повітрявод—пиловідділювач—повітрявод—вентилятор. У всмоктуючій мережі крізь вентилятор проходить вже відчищенє у пиловідділювачі повітря.

2. Рівняння нерозривності потоку та його значення у вентиляційній техніці.

Це рівняння носить також назву закону збереження маси. При встановленому русі, зважаючи на закон збереження маси, виходить. Що кількість повітря приумовах нерозривання потоку, протікаюче крізь будь—який переріз за одиницю часу, однакове, тобто.

m₁=m₂=m₃=const,

де m₁,m₂, m₃—маси витрати повітря, кг/с.

Дійсно, при встановленому русі у будь –якому перерізі струмінця не може відбуватися ні накопичення, ані убування маси, у протилежному випадку це привело б до змінення тиску та щільності у трубці.

3. Призначення, схема принцип дії вісьових вентиляторів типу СВМ. Розрахувати потужність на валу електродвигуна, підібрати електродвигун до вісьового вентилятору, якщо продуктивність його Q=10000 м³ /г, повний тиск Н=1200 Па.

Згідно з характеристиками (стор. 347) вибираємо вісьовий вентилятор СВМ—5, при цьому ККД вентилятору становить η=0,6 (стор. 88). Розрахуємо необхідну потужність електродвигуна:

N_Уст.= (10000 х 1200, / (3600 х 1000 х 0,6 х 0,98)) х 1,2= 6,8 кВт.

Вибираємо електродвигун 4А112МА, який має потужність 7,5 кВт, та кількість обертів 3000 об/хв.

На підприємствах галузі хлібопродуктів застосовують дахові вісьові вентилятори № 5, 8, 12, які працюють при вертикальному розташуванні валу. Ці вентилятори застосовують для забирання повітря із викидних труб циклонів. Вони одноступенчасті у вибухобезпечному виконанні. Робоче колесо виконане з алюмінієвого сплаву, а корпус—із зварений обічайок. До них прикриплені штамповані лопаті випрямляючого та направляючого апаратів.

4. Вирівнювання втрат тску у точках злиття повітряних потоків (ціль, засоби вирівнювання, позитивні якості та недоліки кожного засобу).

Якщо у мережі декілька відгалужень, треба у кожному із них збільшити втрати тиску до розміру втрат тиску у місцях з*єднань відгалужень із магістраллю. Якщо цього не зробити, то вентилятор, вибраний відповідно із втратами тиску у магістралі, буде створювати тиск, який перевищує втрати тиску у відгалуженнях, і, натурально, потік повітря попрямує по шляху найменшого опору, та відповідно, витати повітря у відгалуженнях будуть більш ніж розраховані.

Витрати повітря на відгалуженнях будуть розподілятися до тих пір, поки не зрівняються згідно із новими умовами. При цьому порушується умови завдвних кількостей повітря, ті відповідно, і режим роботи мережі.

Існують різні методи вирівнювання втрат тиску у відгалуженнях. Обов*язковою умовою при вирівнюванні втрат тиску—збереження завданої кількості повітря, що відсмоктується із машин.

Для звеличення втрат тиску у відгалуженнях можна збільшити швидкість повітря у відгалуженнях при збереженні завданої кількості, отже, зменшити діаметер на ділянці відгалуження чи встановити у повітряводі відгалуження діафрагму, засувку чи чи дросельний клапан, що викличе додатковий опір.

У другому випадку діаметр відгалуження не змінюється, У будь—якому перетині відгалуження встановлюють ці пристрої, розраховані як місцевий опір, втрати тиску якого дорівнюють різниці між втратами тиску у магістралі та відгалужені.

Діафрагми застосовують при аспірації довгих рідків однотипового обладнання, що дозволяє зробити всі відгалуження однакового діаметру, спрощує заготівлю повітряводів та фасоних деталей та здешевлює вартість монтажу. Діафрагми дозволяють точніше, ніж при при змінені діаметру труб, регулювати об*єм повітря, що відсмоктується.

Діафрагми виготовляють із центально розташованим отвором та однобічні, із отвором у нижній частині поперекового перетину труби. Перший тип рекомендовано встановлювати тільки у вертикальних ділянках повітряводів: у горизонтальних вони створюють накоплення пилу та утруднюють відчищення. В горизонтальних повітряводах краще застосовувати однобічні, розташовуючи їх у верхній частині поперекового перерізу.

З умов змінення режиму аспірації у процесі виробництва, слід тиск у відгалуженнях вирівнювати обертовими засувками та дросельними клапанами.

5. Накреслити схему та розрахувати мережу для аспіріції машин, прийняв

Q₁ =3141 м³/г; V₁=10м/с, Н_{МАШ 1} =95 Па, L₁=3,0м

Q₅ =3084 м³/г; V₅=10м/с, Н_{МАШ 5} =80 Па, L₅=2,5м.

При необхідності втрати тиску у точці злиття повітряних потоків зрівняти за допомогою обертової засувки.

Таблиця коефіцієнтів місцевих опорів.

Характеристика фасоних деталей	Ділянки
Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ
Колектор α=30, L/D=0,6 α=90^0, R=1,5D α=90^0, R=2D   Трійник α=30^0 Діфузор α=15^0 F/ f=1,25	1п	0,13     0,15   0,46		0,18		0,18     0,15		0,02	1б	0,13     0,15   0,14
Усього		0,74		0,18		0,33		0,02		0,42

Згідно з рекомендаціями (додаток 4, стор.323), данні для подальшого розрахунку такі:

Ділянка 1. D₁=315 мм, V₁=11,2 м/с, L₁=3,0м, Н_ДИН =76,7 Па, R= 4,2 Па/м, Σ ξ = 0,78, Q_1ТАБЛ =3141 м³/г;

Н₁ = Н_М1 + R L + Σ ξ Н_ДИН = 95 + 4,2 x 3,0 + 0,74 x 76,7 = 164,358 Па.

Ділянка 5.

D₅=315 мм, V₅=11,0 м/с, L₂=2,5 м, Н_ДИН =74,1 Па, R= 4,06 Па/м, Σ ξ = 0,55, Q_5ТАБЛ =3084 м³/г;

Н₅ = Н_М5 + R L + Σ ξ Н_ДИН = = 80 + 4,06 x 2,5 + 0,42 x 74,1 = 121,272 Па.

Примітка: для визначення коефіц. Опору трійника треба мати відношення діяметрів у прямому та боковому напрямках, тобто D₁ / D₅= 315 / 315=1,0, та також відношення швидкостей повітря на боковому та прямому напрямках, що становить V₅ / V₁= 11,0 / 11,2= 0,98.Тоді по табл.додатку 5, стор.329, ξ₁= ξ_1ПРЯМЕ=0,46, та ξ₅ = ξ_БОКОВЕ =0,14.

На ділянку 2 надходить повітря з ділянок 1 та 5, тобто витрата повітря становить, з урахуванням норми на підсмоктування:

Розмір витрати повітря на підсмоктування приведені згідно з літ.2, стор 22 для випадку застосування фільтру РЦІЕ—45.

Вибір фільтру. Згідно з рекомендаціями, приймаємо питоме навантаження на тканину фільтру у розмірі Q_ПИТОМЕ=420 м³ /м² г. Тоді, площа фільтрувуальної поверхні рукавів фільтру становить:

F_{ФІЛЬТРУ}=Q₂ / Q_ПИТОМЕ = 6536,25 / 420 = 15,56 м².

Розрахунок показує, що можна використати фільтр марки РЦІЕ—15,6--24, який має площу тканини рівно 15,6 м². Розрахуємо дійсне питоме навантаження на тканину:

Q_ПИТОМЕ = Q₂ / F_{ФІЛЬТРУ ТАБЛ.}= 6536,25 / 15,6 = 418,99 м³ /м² г.

Опір тиску фільтра. Згідно з додатком 5, стор. 126, знаходимо, що опір фільтру становить Н_{ФІЛЬТРУ}= 1100 Па.

Ділянка 2. D₂=450 мм, V₁=11,4 м/с, L₂=7,0м, Н_ДИН =79,5 Па, R= 2,78 Па/м, Σ ξ = 0,36, Q_1ТАБЛ =6524 м³/г;

Н₂ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 2,78 x 7,0 + 0,36 x 79,5 = 48,08 Па.

Внаслідок того. що на ділянці 3 та 4 немає змін витрати повітря, можна залишити діяметери на цих ділянках однаковими з ділянкою 2 та перерахувати тільки опіри тиску на цих ділянках.

Ділянка 3. D₃=450 мм, V₃=11,4 м/с, L₃=14,0м, Н_ДИН =79,5 Па, R= 2,78 Па/м, Σ ξ = 0,33, Q_3ТАБЛ =6524 м³/г;

Н₃ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 2,78 x 14,0 + 0,33 x 79,5 = 45,69 Па.

Ділянка 4. D₄=450 мм, V₄=11,4 м/с, L₄=4,0м, Н_ДИН =79,5 Па, R= 2,78 Па/м, Σ ξ = 0,02, Q_3ТАБЛ =6524 м³/г;

Н₄ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 2,78 x 4,0 + 0,02 x 79,5 = 12,71 Па.

Визначення магістрального напрямку мережі. Розраховуємо сумарні витрати по напрямкам 1—2—циклон—3—4, та 5—2—циклон—3—4. Тоді витрата тиску по двом напрямкам:

Н_1—4 = Н₁ + Н₂ + Н_{Циклону} + Н₃ + Н₄ = 164,358+48,08+1100+45,69+12,71=.1370,838 Па;

Н_5—4 = Н₅ + Н₂ + Н_{Циклону} + Н₃ + Н₄ = 121,272+48,08+1100+45,69+12,71 = 1327,752 Па.

Отже, згідно з результатом, магістральним є напрямок Н_1—4 = Н_МЕРЕЖІ =1370,838 Па.

Вибір вентилятору. Продуктивність вентилятору за розрахунками сягає, з урахуванням можливого 5% підсмоктування, розміру Q_ВЕНТ. =1,05 Q_1ТАБЛ =1,05 х 6524 = 6850,2 м³/г; тиск, який повинен відтворити вентилятор на 10% більший за тий. Який у мережі, тобто Н_ВЕНТ. =1,1 х Н_МЕРЕЖІ =1,1х 1370,839 = 1507,92 Па.

Згідно з аеродинамічними характеристиками на стор. 344 найбільш підходить вентилятор ВЦП—6, у якого ККД= 0,56, та кількість обертів колеса повинна бути n=1400 об/хв.

Необхідна потужність електродвигуна становить за формулою:

N_Уст.= (6850,2 х 1507,92 / (3600 х 1000 х 0,56 х 0,95 х 0,98)) х 1,2= 6,6 кВт.

Вибираємо електродвигун 4А132А, який має потужність 7,5 кВт, та кількість обертів 1500 об/хв.

За вимогами для вирівнювання втрат тиску між ділянками 1 та 5 слід встановити обертову засувку, на ділянці, де втрати тиску меньші, у нашому випадку на ділянці 5. Встановиму різницю тисків, яку повинна створити обертова засувка, точніше на який кут її треба буде повернути. Тоді h_{ЗАСУВКИ}=Н₁—Н₅=164,358—121,272=43,086 Па. При цьому коефіцієнт втрати тиску повинен бути ξ= h_{ЗАСУВКИ}/Н_ДИН.5=43,086 / 74,1=0,581. Далі, згідно з таблицею 13 (стор. 130) кут оберту засувки становить α=10⁰+(5 х (0,581—0,52) / (0,9—0,52)=10,78⁰=10⁰ 42”.

α=90⁰ α=90⁰

R=2D α=30⁰ R=1,5D

L₂=7м

α=90⁰ α=90⁰ α=90⁰

R=2D R=1,5D R=1,5D

L₅=2,5м

α=30⁰ РЦІЕ—15,6

L/D=0,6

α=15⁰ 3

F/f=1,25

L₁=3м

L₄=4м L₃=14м

ВЦП—6 α=30⁰

R=2D

Мал. 5. Площинна розрахункова схема.

5. Привести схеми та пояснти принцип аспірації вальцевих верстатів. Позитивні якості та недоліки.

При аспіруванні вальцевих верстатів вирішуються три питання: технологічне, вибухобезпечне та санітарно—гігієнічне. Необхідно щоб при аспірації охолоджувалися вальці та продукти розмелювання, усувалися вибухонебезпечні концентрації пилу всередині верстата та аспірувалося приміщення.

На борошномельних заводах з механічним транспортом зустрічаються два варіанти аспіраціїї вальцевих верстатів: верхне та нижне.

7. Призначення, устрій, принцип дії турбоповітрядувок. Можливі неполагодження та засоби іх усунення.

У пневмотранспортних установках всередині цеху чи міжцехового тнаспорту застосовують турбоповітрядувні машини типу ТВ—80—1,2; ТВ—80—1,4; ТВ—80—1,6; ТВ—80—1,8; ТВ—100—1,12; ТВ—175—1,6; ТВ—175—5,5; ТВ—200—1,12; ТВ—300—1,6; ТВ—350—1,06; ТВ—500—1,08. Основний недолік турбоповітрядувної машини ТВ—нерегульований рушій, що не дозволяє забезпечити оптимальні режими роботи установок. У них зрівняно підвищена колова швидкість робочого колеса (до 150 м/с) та зрівняно високий ККД (до 0,78).

Турбоповітрядувки являють собою відцентрову машину, яка складається із насадженого на вал лопатевого колеса, розміщеного у статорі спеціальної конструкції. При обертанні колеса повітряний потік розгоняється і надходить у канал, де у ньому стискається, тобто кінетична енергія обертаючихся повітряних мас перетворюється у потенціальну енергію у віигляді надлишкового тиску. За звичай у повітрядувках лопаті загнуті назад, отож більша частина тиску утворюється у лопатевому колесі, а не у каналах, де перетворення енергії супроводжується великими втратами на тертя. Такі лопаті забезпечують більш високий ККД.

При обертанні ротора повітря крізь вхідний патрубок надходить у міжлопатевий простір робочого колеса та відцентровою силою викидається на периферію. Із колеса повітря надходить у дифузор, який іноді виконується із направлюючими лопатями. Після дифузору повітря надходить у зворотній направлюючий аппарат, лопаті якого прислуговують для розкручування потоку та забезпечують вісьовий вихід повітря крізь викидний павтрубок.

Турбоповітрядувки чутливі до запорошеності повітря. Підвищення концентрації пилу у повітрі викликає інтенсивне зношування лопатей ротору. Тому для підвищення строку дії необхідно ретельно відчищати повітря від пилу у пиловідділювачах.

Перевагами ТВ являються: малі габарити та невелика вага, відсутність пульсацій тиску повітря. Недоліки цих машин: складність виготовлення, значні зміни подання повітря при зміненні тску, що викликає необхідність встановлення автоматичного регулятора, великий шум при роботі.

Найбільш серйозним дефектом для турбоповітрядувок ТВ є порушення совісності головинивхідного патрубку та вхідного отвору робочого колеса, а токож збільшення прозору між ними, який повинен бути не більш як 0,5 мм. При порушенні совісності звеличується вібрація та, відповідно, рівень шуму. Крім того, з*єднувальна муфта починає зазнавати додаткове динамічне навантаження, яке передається підчипникам повітрядувки та електродвигуна, що значно знижує строк дії, а іноді може привести до аварії.

8. Знайти середне значення швидкості повітряного потоку (при стандартних значеннях) для повітроводу діаметром 450мм, якщо показники мікроманометру (L) (при вимірі динамічного тиску).

L₁=70 мм. в. ст. L₅=71 мм. в. ст.

L₂=80 мм. в. ст. L₆=79 мм. в. ст.

L₃=82 мм. в. ст. L₇=83 мм. в. ст.

L₄=71 мм. в. ст. L₈=74 мм. в. ст.

Коефіцієнт К=0,2.

Якщо скористатися таблицями для обробки результатів аеродинамічних вимірів (Алешковская В.В. Практическое руководство по эксплуатации аспирационных и пневмотранспортных систем на предприятиях перерабатывающей промышленности: Практическое пособие.—М.: ДеЛи, 2000.—148 с.),

То можна визначити безпосередньо значення Запишемо ті значення.

Середне значення динамічного тиску визначаємо за формулою:

Н_{ШВ. СЕР.}=15,23 мм. в.ст.

Середня швидкість повітря V_СЕР.=4,04 х 15,23^0,5= 15,77 м/с.

Об*єм повітря, що пересувається Q=3600 х 0,785 х D² x V_СЕР.=3600 х 0,785 х 0,45² х 15,77=9025,27 м³/г.

9. Види технічного обслуговування та ремонту живильника Р3—БШЗ.

Шлюзовий живильника типу Р3—БШЗ призначений для герметизації місць випускання борошна із фільтрів—розвантажувачів типу РЦІР, а також для дозування матеріалу. Ці живильники приводяться у дію мотор—редуктором крізь ланцюгову передачу із кроком ланцюгу 19,05 мм. Вони випускаються 3—х типорозмірів. При технічному обслуговуванні (ТО) необхідно щоденно контролювати температуру та стан підчипників. Щотижня перевіряють герметичність з*єднань.

Ці огляди повинні запобігти дефектам, що виникають при експлуатації тобто: вібрація живильника від невірного встановлення та центрування, зачіплення чавунного барабану за гільзу та затинання внаслідок невірної центровки чи ослаблення болтів, підсмоктування повітря у результаті зношення поверхні барабану та гільзи; зношування вала та підчипників.

При проведені ремонту (Р) необхідно розібрати живильник. Для цього необхідно відокремити його від рушія, зняти бокові накривки з підчипниками та витягнути барабан із чарунками. Барабан перевіряють та при необхідності обточують на токарному верстаті до необхідного розміру. Після встановлення барабану у корпус призводять центрування таким чином, щоб прозір між ребрами барабану та внутрішньою стінкою корпусу по всьому колу рівнявся 0,1 мм. Необхідно ретельно встановити гумові перетинки між корпусом та боковими накривками для усунення підсмоктування повітря, тому що це знижує продуктивність.При великому підсмоктувані повітря може виникнути завалення, так що продукт не буде ні вводитися ні виводитися.

Після перевірки на неробочій ході рекомендовано зафіксувати бокові накривки корпусу шпильками для запобігання зсуву ротору чи бокових накривок. Для цього у них висвердлюють, а потім

розвертають на конус отвори Ǿ 12 мм. У ці отвори забивають фіксуючі точені конусні шпильки без різьблення. Отвори висвердлюють так, щоб вони попали у зовнішню частину тіла корпусу живильника.

10. Розрахувати пневмотранспортер (за основу прийняти пневмотранспортер №3 мал. 10), по якому транспортуються продукти ІІІ др.с. (пневмотанспортер вбудований у вальцевий верстат).

Розрахункове навантаження—3 т/г, довжина дільниці—L₅=118 м, кут відводу = 90⁰, радіус відводу r=1,5 м.

Розрахунок.

При розрахунках визначається діяметер матеріалопроводу, розраховують втрати тиску у пневмотранспортері, визначається типорозмір розвантажувача.

10.1. З табл. 26, стор. 219 (1) визначаємо розрахункову швидкість повітря у матеріалопроводі для ІІІ др. с. V=21 м/с.

10.2. Для пневмоустановок борошномельних та круп*яних заводів коеф. масової концентрації μ=3…6 кг продукту/кг., повітря. Приймаємо попередньо μ=3,5.

10.3. Розраховуємо попередньо кількість повітря:

де ρ_П = 1,2 м³/г—густина повітря.

10.4. Із додатку 6, стор. 336 при швидкості повітряного потоку V=21 м/с та кількості повітря Q=691,0 м³/г визначаємо діяметер матеріалопроводу D= 108 мм.

10.5. Розраховуємо дійсне значення коеф. масової концентрації, тому що при вільно прийнятому значені кількість повітря 714,285 м³/г. а для стандартного діяметера продуктопроводу D= 108 мм та при V=21 м/с, Q=691 м³/г.

10.6. Розраховуємо втрати тиску у пневмотранспортері (див. розрах. схему).

Н_ПТ = Н_М + Н_ПР. + Н_РОЗГ. + Н_{ТЕР.СУМ.} + Н_М.О. + Н_ПІД. + Н_РОЗВ..

10.6.1. Із додатку 15, стор. 355 (1) для вальцевого верстату втрати тиску у машині Н_М=100 Па;

10.6.2. За умовою, приймальний пристрій типу вбудований у вальцевий верстат. З таблиці 21, стор. 184 при V=21 м/с. втрати тиску у приймальному пристрої Н_ПР.=17 Па;

10.6.3. Втрати тиску на розгон продукту після приймального пристрою розраховуємо за формулою:

де i—втрати тиску на розгон 1т/г продукту (визначаємо з додатку на стор. 336; при V=21 м/с, D= 108 мм.,

i=590 Па/(т/г).

10.6.4. Втрати тиску на тертя при транспортуванні аеросуміши розраховують за формулою:

де R=57,1 Па/м—втрата тиску на тертя на 1 м довжини матеріалопроводу при пересуванні чистого повітря (додаток 6, стор. 336 (1) для розмельного відділення)

К=0,284—коеф. опору продукту (додаток 6, стор. 336.)

10.6.5. Втрати тиску у місцевих опорах (на схемі місцевим опором є відвод) розраховують за формулою:

де Н_ВІДВ.Ч.=160 Па—втрати тиску у відводі при пересуванні чистого повітря (табл. 28, стор. 222)

К_ВІДВ.=0,715—коеф. відводу (стор. 336)

10.6.6. Втрати тиску на під*йом продукту по вертикалі розраховують за формулою:

h=L+R=18+1,5=19,5 м—геометрична висота підйому.

10.6.7. Із табл.22. стор. 185 в залежності від об*єму повітря Q=691 м³/г вибираємо розвантажувач ЦР----325. Площа вхідного перерізу розвантажувача ЦР—325 має розмір F=0,0124м² (стор. 185, табл.22). Тоді вхідна швидкість повітря буде мати розмір V_ВХ= 691/ (3600 х 0.0124)= 15,47 м/с.Коеф. опору для розвантажувача ξ = 4,5(стор.188). Втрати тиску розраховуємо за формулою:

10.6.8. Втрати тиску у пневмотранспортері:

Н_ПТ.= 100 + 17 + 1770 + 2096.63 + 573,78 + 830.29 +646,55= 6034,25 Па.

Дата добавления: 2015-11-14