4.Проектирование рабочих органов машины

4.1. Воздушная очистка (сепаратор).

4.1.1 Общее устройство очистки

Воздушная очистка машины обычно состоит из одного или двух вертикальных воздушных каналов, воздуховода , осадочной камеры и вентилятора. Часто для регулирования скорости воздушного потока в канале (качестве очистки) в выходной части вентилятора устанавливают патрубок с дроссельной заслонкой.

Осадочная камера служит для сбора примесей, вынесенных воздушным потоком из зернового материала. Для снижения скорости потока из зернового материала. Для снижения скорости потока камера должна иметь значительный объем , поэтому площадь поперечного сечения ее в 3…4 раза больше площади поперечного сечения канала.

Принимаем площадь поперечного сечения 0,2148м²

Внутри камеры необходимо для изменения направления скорости воздуха устанавливать перегородки. Для вывода примесей из камеры используют шнеки или вакуумные клапана.

При необходимости воздушная очистка оборудуется (жалюзийные и сетчатые) и циклоны.

Вентиляторы для воздушных очисток применяют центробежные общего назначения (машина ЗВС-20А). Центробежные пылевые среднего давления (ОВС-25 и СВУ-5А) и диаметральные (СМ-4.0 и МПО-50).

Рис.4.1 Схема воздушной сети:

1-сепарирующий канал: 2-колвно; 3-перегородка; 4-осадочная камера;

5-вентилятор; 6-заслонка.

Подробная схема воздушной сети.

4.1.2 Расчет потерь давление в сети

Элементы воздушной очистки, соединенные в определенной последовательности, называют воздушной сетью (рис 4.1). В зерноочистительных машинах в основном используют всасывающие (аспирационные смешанные сети).

Давление воздушного потока в сети Рυ, создаваемое вентилятором , подразделяются на статические Рѕυ , вызываемое потеря давления в элементах сети и от зерновой смеси в канале, и динамическое Рdυ, определяемое кинетической энергией 1м³ воздуха.

Следовательно , полное давление Рυ= Рdυ+ Рѕd ,

Рυ=857-383=470

Рdυ= (

Где P₀ - Практикой рекомендовано для вентилирования использовать вентиляторы, создающие напор: для зерна - P₀ = 120...200 Па

L длина канала принятая по зависимости h_k ≥ 300мм

L= 500мм

–площадь выходного отверстия

Рdυ= ( )²= 857Па

где Рsт- потери давления по длине и местные ;

Рsв- потери давления от газового сопротивления зерна.

Потери давления по длине

Рℓ = λ· ·Рdυ .

Рℓ =0,02* *857=158 Па

Так как для гладких труб коэффициент λ=0.01…0.02, длина воздуховодов ℓ и динамическое давление Р_dU малы , то эти потери давления незначительны и ими можно в расчетах сети пренебречь.

Местные потери давления в подавляющем большинстве пропорциональны динамическому давлению и выражаются уравнением Вейсбаха:

Р_м= τ·ρ· = τ·Р_dU

Р_м=8,1*857= 694 Па

τ1+ τ2+ τ3…. τn)-суммарный коэффициент сопротивления элементов сети.

τ =1+0,1+0,05+3+2,6+1,35=8,1

Ниже производятся приближенные значения коэффициентов сопротивления элементов воздушной сети (рис.4.1) принятые по данным, которые приведены в литературе [7].

1.Коэффициент сопротивления в входе (сечение 1-1) при тонкой стенке канала τ_вх=1.0

2.Коэффициент сопротивление колена 2, имеющего большой радиус закругления и ширину, τ_кол=0.1 а перегородки τ_п=0.05

3.Коэффициент сопротивление расширяющегося воздухопровода, входа в осадочную камеру . (сечение 2-2) τ_рв=2.0 при =3

4.Коэффициент сопротивление сужающегося перехода , входа в вентилятор.(сечение 3-3) τ_cп=2.6

5.Коэффициент сопротивление дроссельной заслонке при угле поворота ее на 20° ( для регулирования качества очистки ) τдз=1.35

Потери давление Р_sв зависят от плотности зернового вороха , подаваемого в воздушный канал т.е от , кг/с м².

Поэтому приближенно можно принять:

Рsb =Vв· .

Рsb =690* =383Па