Площинна розрахункова схема аспіраційної мережі

Варіант 9.

1.Визначення ефективності роботи пиловловлювача.

Робота пиловловлювача характеризуються розміром загального коефіцієнту відчищення повітря.

де а₁ та а₂—концентрація пилу у повітрі до та після відчищення, г/м³ чи мг/м^3..

Загальний коефіцієнт відчищення повітря при дворазому відчищенню визначають за формулою

де η₁ та η₂—коефіцієнти першого та другого відчищення повітря.

При виділенні фракцій пилу на окремих ступенях відчищення загальний коефіцієнт визначають за формулою

де η₁, η₂… η_n—коефіцієнти відчищення фракцій; Ф₁, Ф₂ …Ф_n—вміст фракцій, %.

Для більш точного зрівняння ефективності відчищення двох пиловідділювачів можна користуватися розміром відносної остаткової запорошеності повітря (%).

При виборі пиловідділювача розраховують не тільки його коефіцієнт пилоосадження, але і розмір аеродинамічного опору Н (Па), перепусткову спроможність Q (м³/г), експлуатаційну надійність, габарити та безпечну роботу пиловідділювача.

2. Заходи, що забезпечують зниження пилових викидів.

При проектуванні вентиляційних установок для забезпечення чистоти повітря по запорошеності у межах санітарних норм необхідно:

Забезпечити герметизацію усього обладнання, максимально ущільнюючи перетинками розємні з*єднання, особливо оглядові люки та дверцята, та застосовуючи герметизуючи кожухи у місцях пиловідтворення;

Аспірувати усе герметизоване обладнання, створюючи всередині нього та герметизуючих кожухів розрідження не менш 30 Па;

Усувати вакуум всередині приміщень, тому що при тимчасовому відключені декотрих аспіраційних мереж та при вакуумі у приміщеннях зовнішне повітря проходять крізь запорошене обладнання, що збільшує запорошеність у робочих приміщеннях; при неспроможності усунення вакууму необхідно встановлювати автоматичні клапани на вентиляторах;

Застосовувати у проектах високоефективні пиловловлювачі.

3. Призначення, схема, устрій, робота циклонів ЦОЛ—(ЛІОТ). Підібрати циклон ЦОЛ (ЛІОТ) та визначити його опір, якщо кількість відчищеного повітря 9000 м³/г.

Для грубого та середнього відчищення повітря від незлипаючих та неволокнистих частинок пилу застосовують циклон ЦОЛ (Відцентровий відділювач ЛІОТ). Вони відрізняються відносно великою висотою циліндричної частини, що дозволяє віднести його до циклонів циліндричного типу (h_Ц>h_K). При вхідній швидкості повітря у циклон V=14…16м/с коефіцієнт місцевого опору ς=4. Для регулювання розміру та характеру тиску повітря у пиловому отворі конічної частини циклону, що працює на нагнітальному боці, монтують протипідсмоктувальний устрій.

При втраті тиску у викидальній трубі більше ніж 100 Па слід передбачити встановлення шлюзового затвору під конусом циклону.

При роботі циклону на всмоктуючому боці мережі під циклоном встановлюють шлюзовий затвор, а протипідсмоктуючий конус знимають. Незважаючи на герметизацію випуску із циклогу, підсмоктування повітря крізь шлюзовий затвор становить 150 м³/г, що слід враховувати при виборі та розрахунку мереж.

Якщо циклон встановлений зовні приміщення, викидну трубу обладнують захисним ковпаком. Відвод повітря із вихлопної труби під кутом 90⁰ до вісі циклону забезпечують за допомогою улитки, яка як і циклон може бути права чи ліва.

Іспити циклону ЦОЛ показали, що ефективність відчищення повітря у ньому досягає 90% та більше. Із збільшенням початкової запорошеності ефективність циклону зростає.

Циклони ЦОЛ застосовують на елеваторах для знепилювання повітря після вороховідчисників, сепараторів, сушарок, а на борошномельних заводах—після кондиционерів.

Вибираємо по табл.2 (стор. 54) циклон ЦОЛ 9, у якого Q_Ц=9000 м³/г та площа вхідного отвору F=0,138 м². Тоді вхідна швидкість повітря V= Q_Ц / (3600 F)=9000 / (3600 • 0,138)=18,11 м/с. Опір тиску циклону становить за формулою Н_Ц= ς • ρV²/2=4 • 1,2 • 18,11²/ 2=784,64 Па.

4. Послідовність робот при монтажі відцентрового вентилятору. Порядок робот слідуючий: розмічують головні вісі та отвори основи вентилятору та електродвигуна за проектом; комплектують основу рами, віброізолятори та салазки; піднімають та встановлюють на основу вентилятор та електродвигун; вивірюють горизонтальність та вертикальність та встановлення шкивів; закріплюють станину та контролюють перевірку їх горизонтальності та вертикальності по рівню.

Допуски на відхилення вісів вентилятору у плані та по вертикалі ±5 мм, на горизонтальність ±0,1 мм на 1 м. Вібрація, що вимірюється на станині біля підчипника, повинна бути не більш 0,3 мм, а у верхній частині кожуха—не більш 0,5 мм.

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

Q₁ =1900 м³/г; V₁=11м/с, Н_{МАШ 1} =200 Па, L₁=2,0м

Q₅ =1850 м³/г; V₅=11м/с, Н_{МАШ 5} =75 Па, L₅=1,5м.

При необхідності втрати тиску у точці злиття повітряних потоків зрівняти за допомогою діафрагми (однобічної).

Таблиця коефіцієнтів місцевих опорів.

Характеристика фасоних деталей	Ділянки
Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ
Колектор α=10, L/D=0,25 Колектор α=30, L/D=0,6 Відводи α=60^0, R=1,5D α=90^0, R=1,5D α=90^0, R=2D α=120^0, R=2D Трійник α=30^0 Діфузор α=25^0 F/ f=1,75	1п	0,34     0,18     0,26		0,17		0,15		0,07	1б	0,13   0,12   0,3
Усього		0,78		0,17		0,3		0,07		0,55

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

Ділянка 1. D₁=250 мм, V₁=11,0 м/с, L₁=2,0м, Н_ДИН =74,1 Па, R= 5,42 Па/м, Σ ξ = 0,78, Q_1ТАБЛ =1943 м³/г;

Н₁ = Н_М1 + R L + Σ ξ Н_ДИН = 105 + 5,42 x 2,0 + 0,78 x 74,1 = 174,64 Па.

Ділянка 5.

D₅=225 мм, V₅=13,0 м/с, L₂=1,5 м, Н_ДИН =103,5 Па, R= 8,48 Па/м, Σ ξ = 0,55, Q_5ТАБЛ =1860 м³/г;

Н₅ = Н_М5 + R L + Σ ξ Н_ДИН = = 75 + 8,48 x 1,5 + 0,55 x 103,5 = 144,64 Па.

Примітка: для визначення коефіц. Опору трійника треба мати відношення діяметрів у прямому та боковому напрямках, тобто D₁ / D₅= 250 / 225=1,1, та також відношення швидкостей повітря на боковому та прямому напрямках, що становить V₅ / V₁= 13,0 / 11,0= 1,18.Тоді по табл.додатку 5, стор.329, ξ₁= ξ_1ПРЯМЕ=0,26, та ξ₅ = ξ_БОКОВЕ =0,3.

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 Г4—1БФМ—45.

Вибір фільтру. Згідно з рекомендаціями, приймаємо питоме навантаження на тканину фільтру у розмірі Q_ПИТОМЕ=100 м³ /м² г. Тоді, площа фільтрувуальної поверхні рукавів фільтру становить:

F_{ФІЛЬТРУ}=Q₂ / Q_ПИТОМЕ = 4404,2 / 100 = 44,04 м².

Розрахунок показує. Що можна використати фільтр марки Г4—1БФМ—45, який має площу тканини рівно 45 м². Розрахуємо дійсне питоме навантаження на тканину:

Q_ПИТОМЕ = Q₂ / F_{ФІЛЬТРУ ТАБЛ.}= 4404,2 / 45 = 97,87 м³ /м² г.

Опір тиску фільтра. Згідно з мал. 20, стор. 65, використавши графік 1 для розмельного відділення, знаходимо, що опір фільтру становить Н_{ФІЛЬТРУ}= 700 Па.

Ділянка 2. D₂=355 мм, V₁=12,4 м/с, L₂=11,0м, Н_ДИН =94,0 Па, R= 4,39 Па/м, Σ ξ = 0,17, Q_1ТАБЛ =4416 м³/г;

Н₂ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 4,39 x 11,0 + 0,17 x 94,0 = 64,27 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=355 мм, V₃=12,4 м/с, L₃=8,0м, Н_ДИН =94,0 Па, R= 4,39 Па/м, Σ ξ = 0,3, Q_3ТАБЛ =4416 м³/г;

Н₃ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 4,39 x 8,0 + 0,3 x 94,0 = 63,32 Па.

Ділянка 4. D₄=355 мм, V₄=12,4 м/с, L₄=12,0м, Н_ДИН =94,0 Па, R= 4,33 Па/м, Σ ξ = 0,07, Q_3ТАБЛ =4416 м³/г;

Н₄ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 4,39 x 12,0 + 0,07 x 94,0 = 59,26 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 = 174,64+64,27+700+63,32+59,26= 1061.49 Па;

Н_5—4 = Н₅ + Н₂ + Н_{Циклону} + Н₃ + Н₄ = 144,64+64,27+700+63,32+59,26 = 1031,49 Па.

Отже, згідно з результатом, магістральним є напрямок Н_1—4 = Н_МЕРЕЖІ =1061,49 Па.

Вибір вентилятору. Продуктивність вентилятору за розрахунками сягає, з урахуванням можливого 5% підсмоктування, розміру Q_ВЕНТ. =1,05 Q_1ТАБЛ =1,05 х 4416 = 4636,8 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 1061,49 = 1167,3 Па.

Згідно з аеродинамічними характеристиками на стор. 344 найбільш підходить вентилятор ВЦП—5, у якого ККД= 0,6, та кількість обертів колеса повинна бути n=1500 об/хв.

Необхідна потужність електродвигуна становить за формулою:

N_Уст.= (4636,8 х 1167,3 / (3600 х 1000 х 0,6 х 0,95 х 0,98)) х 1,2= 2,69 кВт.

Вибираємо електродвигун 4А100А, який має потужність 3,0 кВт, та кількість обертів 1500 об/хв.

Q₅=1850 м³/г α=120⁰

Н_М5=105 Па R=2D α=25⁰

α=10⁰ F/ f=1,75

L/D=0,6

L₅=1,5 м

5 V₅=11 м/с 2 α=90⁰

α=60⁰ α=30⁰ R=2D 4

R=1,5D L₂=11 м

L₃=8 м

3 L₄=12 м

α=90⁰

R=1,5D

1 L₁=2,0 м

V₁=11 м/с Г4—1БФМ--45 α=90⁰

R=2D

α=30⁰ ВЦП--5

L/D=0,25

Q₁=1850 м³/г

Н_М1=105 Па

Площинна розрахункова схема аспіраційної мережі

6. Особливості проектування та компоновки аспіраційних установок борошномельних заводів із пневматичним транспортом.

В зерноочисних відділеннях борошномельних заводів, обладнаних міжцеховим пневмотранспортом, машини та інші механізми, сполучені безпосередньо чи через самопливи та шнеки із пневмоприймальниками, аспірують повітрям цих установок. Спеціальні вентиляційні мережі створюють для аспірування сепараторів, сортирувальних машин, триєрів, автоматичних вагів, магнитових апаратів та іншого технологічного обладнання і тарнспортних механізмів.

На борошномельних заводах у розмельному відділенні, що обладнане пневматичним транспортом, кількість вентиляційних мереж обмежена. Тому у розмельних відділеннях таких заводів проектують вентиляційні мережі для ситовійних (у одну мережу 4…6 ситовійних машин), транспортних механізмів (шнеки, ланцюгові транспортери та т.і.), магнитові апарати та бункери. Вальцевві верстати, розсіви та інші машини, що сполучаються безпосередньо чи крізь самопливи з приймальними устроями пневмотранспортерів, не компонують у спеціальні вентиляційні мережі.

7. Прибори та методика іспитів пневмотранпортних установок.

За призначенням іспити можуть бути приймальні та контрольні. Приймальні провадять при здачі чи приймайні у експлуатацію нових збудованих чи реконструйованих, а також капітально відремонтованих підприємств. Контрольні іспити провадять при периодичній перевірці, регулюванні та паспортизації у період експлуатації діючих установок. Подібні іспити необхідні при погіршені роботи установок, коли причини незадовільної роботи неможливо визначити зовнішнім оглядом, чи при венсені будь яких змін у мережу.

Іспити ПТУ починають із огляду та перевірки відповідності встановленого обладнання проекту, розрахунку та узгодженим відступам від проекту. Далі перевіряють трасу: протяжність продуктопроводів, з*єднання ділянок між собою та із основними елементами пневмоустановок, наявність штуцерів та отворів із заглушувачами для аеродинамічних вимірів на розвантажувачах, продуктопроводах, колекторах та повітряводах.

Роботи зв*язані із перевіркою ПТУ провадять у такій послідовності: перевірку роботи обладнання вхолосту; іспити ПТУ на щільність при працюванні на чистому повітрі; регулювання установок на комплексном випробуванні підприємства (перевірка роботи ПТУ під навантаженням із параметрами, що близькі до розрахункових).

При перевірці роботи вхолосту перевіряють: частоту обертів, плавність та безшумність роботи приводу шлюзовиз затворів; правильність встановлення (совісність) затворів та приводу; нормальну роботу (вільний проворот) регулювальних клапанів у равлику розвантажувачів та дросельних клапанів індикаторів витрат повітря, приводів регулювальних перетинок та живильних заслонів у пневмосепараторах; вертикальність встановлення батарейних циклонів; нерівномірність натягнення рукавів у всмоктуючих фільтрах БФМ та плавність роботи струшуючого передувочного механізму, шнеків та шлюзового затвору фільтра; слушність встановлення повітродувних машин на амортизаторах та електродвигуна.

Роботу обладнання вхолосту перевіряють при безперервній роботі за 4 години, а фільтрів—на протязі 24 годин. Виявлені недоліки необхідно ліквідувати до іспитів на щільність.

При роботі ПТУ на чистому повітрі визначають: параметри роботи повітродувної машини (продуктивність Q_В та загальний тиск, що витворюється вентилятором Н_В); параметр роботи всмоктуючого фільтру БФМ (підсмоктування Δq_СЕР та опір фільтру Н_Ф); параметри роботи батарейних циклонів (підсмоктування Δq_Б.Ц. та Н_Б.Ц.); розмір підсмоктування повітря та опір колектора та повітровода; характеристики розвантажувавчів разом зі шлюзовими затворами Δq_Р та Н_Р); Опір приймального пристрою (Н_ПР.);опір повітроводу.

Монтажна організація разом із замовником оформлює відомість дефектів, що були знайдені упри іспитах ПТУ на чистому повітрі. (зверхнормовані підсмоктування та опори ПТУ, а також інши дефекти).

Виявлені недоліки повинні бути усунені до початку робот по комплексному випробуванні. Комплексне випробування установок при навантаженні провадять у термін 72 годин безперервної роботи. Після введення підприємства у експлуатацію регулюють швидкості повітря у продуктопроводах при опануванні технологічного процесу та проектної продуктивності. На кожну ПТУ складають характеристику.

Для проведення випробувань та регулювання необхідні слідуючі прибори та матеріали:

Рідинний мікроманометр ММН—240—1,0 для виміру дінамічного тиску;

Манометр двотрубчастий (U—подібний) з межами вимірювання 16000 Па для виміру втрат тиску у ПТУ (статичного тиску) та статичного тиску у колекторах;

Комбінований приймальник тиску;

Гумові чи полівінілхлоридні трубки діяметром 6…8 мм та довжиною 20…25 мм для з*єднання комбінованого приймальника тиску та мікроманометру, манометра двотрубного та штуцера розвантажувача;

Пневмометричні трубки довжиною 0,5—1; 1.5—1;

Тахометр, рулетка металева, анемометри чашковий чи крильчастий, секундомер, психрометр, термометри технічні.

Шибери для імітування навантаження.

8. Види технічного обслуговування (ТО) та ремонту (Р) відцентрових вентиляторів В—Ц5 та В Ц5—35/45, 50/.

8. Знайти середне значення швидкості повітряного потоку (при стандартних значеннях) для повітроводу діаметром 500мм, якщо показники мікроманометру (L) (при вимірі динамічного тиску).

L₁=90 мм. в. ст. L₅=88 мм. в. ст.

L₂=100 мм. в. ст. L₆=99 мм. в. ст.

L₃=98 мм. в. ст. L₇=100 мм. в. ст.

L₄=88 мм. в. ст. L₈=89 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.}=14,27 мм. в.ст.

Середня швидкість повітря V_СЕР.=4,04 х 14,27^0,5= 15,26 м/с.

Об*єм повітря, що пересувається Q=3600 х 0,785 х D² x V_СЕР.=3600 х 0,785 х 0,5² х 15,26=10785,53 м³/г.

10. Розрахувати пневмотранспортер (за основу прийняти пневмотранспортер №1, мал. № 10), по якому транспортується борошно 2 с.

Розрахункове навантаження—1 т/г, довжина дільниці—L₁=17 м, кут відводу = 90⁰, радіус відводу r=1,0 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 борошна 2 гатунку V=20 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=20 м/с та кількості повітря Q=238,095 м³/г визначаємо діяметер матеріалопроводу D= 60 мм.

10.5. Розраховуємо дійсне значення коеф. масової концентрації, тому що при вільно прийнятому значені кількість повітря 238,095 м³/г. а для стандартного діяметера продуктопроводу D= 60 мм та при V=20 м/с, Q=203 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 верстату0 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=20 м/с. втрати тиску у приймальному пристрої Н_ПР.=25 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=20 м/с, D= 60 мм.,

i=1840 Па/(т/г).

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

де R=109,9 Па/м—втрата тиску на тертя на 1 м довжини матеріалопроводу при пересуванні чистого повітря (додаток 6, стор. 336 (1) для розмельного відділення)

К=0,089—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.=200 Па—втрати тиску у відводі при пересуванні чистого повітря (табл. 28, стор. 222)

К_ВІДВ.=0,423—коеф. відводу (стор. 336)

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

h=L+R=17+1,0=18,0 м—геометрична висота підйому.

10.6.7. Із табл.22. стор. 185 в залежності від об*єму повітря Q=203 м³/г вибираємо розвантажувач УЦ----300. Площа вхідного перерізу розвантажувача УЦ—300 має розмір F=0,0056м² (стор. 185, табл.22). Тоді вхідна швидкість повітря буде мати розмір V_ВХ= 203/ (3600 х 0.0056)= 10,06 м/с.Коеф. опору для розвантажувача ξ = 20 D=20 x 0,3=6(стор.188). Втрати тиску розраховуємо за формулою:

10.6.8. Втрати тиску у пневмотранспортері:

Н_ПТ.= 100 + 25 + 1840 + 2550.04 + 546,86 + 868.77 +364,33= 6295 Па.

Дата добавления: 2015-11-14