Вопросы для самоконтроля знаний к лабораторной работе №14
1. Как определяется давление, развиваемое вентилятором?
2. Как определяется мощность на валу вентилятора?
3. Как определяется номер вентилятора?
4. По какой формуле рассчитываются потери давления в воздухопроводе на участке сети?
5. Как называют величину R в формуле потерь давления?
6. По какой формуле рассчитывают потери давления на местные сопротивления?
7. Для чего применяют конфузор и от чего зависит его коэффициент местного сопротивления?
8. От чего зависит коэффициент местного сопротивления отвода?
9. Что такое тройник и от чего зависит его коэффициент местного сопротивления?
10. Как определить потери давления в прямых участках воздухопровода?
11. Как определить входную скорость в циклон?
12. Каковы оптимальные входные скорости в циклоны?
13. Как определить коэффициент сопротивления циклона?
14. Каким образом осуществляется подбор вентилятора к сети?
15. Что понимают под понятием «минимальная надежно-транспортирующая скорость воздушного потока»?
Лабораторная работа №15 Обнаружение и устранение дефектов аспирационных сетей
Цель работы: Научиться выявлять и устранять дефекты в аспирационных сетях, являющиеся причинами ухудшения эффективности их работы.
Необходимые приборы и инструменты: Тахометр, вольтметр, металлическая линейка, микроманометр, пневмометрическая трубка, резиновые шланги.
Необходимые знания: Характеристика вентиляционной сети и влияние ее изменений при эксплуатации на работу вентилятора. Характеристика вентиляторов. Мощность для привода вентилятора.
Порядок выполнения работы. Перед выполнением работы необходимо уяснить графическую характеристику вентиляционной сети, наложенную на характеристику вентилятора (рис. 19.1). Вспомнить формулу характеристики сети:
где КС – коэффициент сопротивления сети;
QС – расход воздуха в сети, м3/с.
Понять, отчего может изменяться характеристика вентиляционной сети при эксплуатации и какое влияние это оказывает на работу вентилятора. Необходимо знать, что образование вакуума в рабочих помещениях изменяет характеристику сетей и нарушает нормальную работу вентиляционных установок.
На рис. 15.1 показана кривая 1 характеристики вентиляционной сети при отсутствии вакуума в помещении. Кривая в этом случае проходит через начало координат. Рабочая точка А1 этой сети при подобранном вентиляторе с числом оборотов п = const дает необходимый расход воздуха в сети Q1 м3/ч при давлении вентилятора НВ = НСЕТИ.
При образовании вакуума НВАК в помещении кривая характеристики сети пойдет круче, так как не будет проходить через начало координата (см. кривую 2 на рис. 15.1). Рабочая точка сети при вакууме переместится из А1 в А2. При этом давление вентилятора увеличится до НВ > НСЕТИ, а расход воздуха уменьшится до Q2 < Q1.
Рис. 15.1. Характеристика вентиляционной сети при вакууме в помещении.
Уменьшение расхода воздуха в сети вызывает уменьшение скоростей воздуха в воздуховодах и увеличивает осаждение в них пыли. Это приводит к повышению коэффициента КС сопротивления сети, и кривая характеристики сети перемещается еще круче (см. кривую 3 на рис. 19.1). Рабочая точка при этом перемещается в А3, расход воздуха в сети резко уменьшается до Q3 < Q2 и вентиляционная установка прекращает нормальную работу.
Устранить вредное влияние вакуума на работу вентиляционных установок можно двумя способами:
Первый способ состоит в повышении числа оборотов вентилятора с п1 до п2, когда рабочая точка перемещается из А1 в АО. Этот способ нежелателен из-за увеличения давления вентилятора до НВ = НСЕТИ + НВАК и увеличения мощности на привод вентилятора.
Определить величину вакуума в рабочих помещениях можно микроманометром. Для этого один конец резинового шланга подсоединяют к штуцеру чашки (+) микроманометра, а другой конец шланга удаляют через форточку окна наружу. Допустимая величина вакуума в рабочих помещениях 5 кг/м2.
Второй способ борьбы с вакуумом состоит в его устранении. Повышенный вакуум особенно проявляется в отапливаемый период года, так как он вызывается повышенным воздухообменом. Для уменьшения вакуума необходимо уменьшить воздухообмен до нормального (от 1…1,5 обмена в час на мельницах и крупозаводах, до 1,5…3 обменов в час на элеваторах). Для борьбы против повышенных воздухообменов и вакуумов применяют сети с рециркуляцией, кондиционированием, организованным подводом воздуха и замкнутым циклоном воздуха.
После устранения вредного влияния вакуума на работу сети следует ознакомиться с перечнем дефектов, которые могут возникнуть при длительной эксплуатации и вызвать изменение характеристики сети. Перечень возможных дефектов приводится в табл. 15.1.
При выявлении дефектов производят осмотр вентилятора, проверяют число его оборотов, состояние привода и воздуховодов, особенно у входного отверстия вентилятора. Осматривают всасывающий фильтр или циклон и воздуховоды. Записывают обнаруженные дефекты и дают рекомендации по их устранению. Такую же работу выполняют и при обнаружении дефектов в аспирируемом оборудовании.
При выполнении этой работы необходимо учитывать, что в процессе длительной эксплуатации некоторых вентиляционных установок может резко ухудшаться эффективность аспирации оборудования. Ухудшение эффективности аспирации происходит по многим причинам, которые иногда кажутся малозначительными. При эксплуатации вентиляционных установок нужно учитывать особую чувствительность этих установок к нарушению нормального режима их работы.
У вентиляционных установок даже один небольшой дефект вызывает нарушение эффективности работы всей аспирационной сети. Установить эти дефекты возможно только при внимательном осмотре и проверке всех частей вентиляционной установки. В случае обнаружения дефекта в какой-либо части установки нужно устранить не только сам дефект, но и те последствия в нарушении нормальной работы, которые вызваны этим дефектом. Например, обнаружен незакрытый лючок в воздуховоде или не работает встряхивающий механизм всасывающего фильтра.
При устранении этих дефектов недостаточно закрыть лючок, отремонтировать и пустить в работу встряхивающий механизм. Необходимо также осмотреть и очистить от пыли горизонтальные участки воздуховодов перед открытым лючком и фильтром. Одно лишь устранение обнаруженных дефектов без очистки воздуховодов от осевшей пыли не приведет установку в работоспособное состояние, так как осевшая пыль вызывает повышение сопротивления сети и уменьшение расхода воздуха, перемещаемого вентилятором.
Осмотр и проверку аспирационной сети рекомендуется проводить в такой последовательности: вентилятор – пылеотделитель (фильтр, циклон и др.) – воздуховоды – аспирируемое оборудование.
Подсосы воздуха в фильтрах и воздуховодах устанавливают измерением расхода воздуха в определенных сечениях. Так, например, для определения подсоса воздуха во всей всасывающей трассе воздуховодов находят суммарный расход воздуха, замеренный после каждой машины, и вычитают его из расхода воздуха, замеренного при входе в вентилятор.
Подсосы воздуха в вентиляторе можно установить замером расхода воздуха в воздуховодах перед входным отверстием вентилятора и на выходе.
Повышение сопротивлений на отдельных участках сети обнаруживают либо непосредственными измерениями потерь давления, либо по расходам воздуха. С повышением сопротивления всегда уменьшается расход воздуха. С уменьшением сопротивления расход воздуха увеличивается.
Таблица 15.1 – Перечень возможных дефектов аспирационных сетей
Наименование возможных дефектов и их причины |
Влияние на эффективность работы аспирации |
Способы устранения дефекта |
1 |
2 |
3 |
Продолжение табл.15.1
Вентилятор |
||
Уменьшилось число оборотов (проверяется тахометром):
|
Уменьшаются расходы и скорости воздуха, повышается запылен
|
Натянуть приводные ремни. Повысить напряжение электросети Продолж. табл. 15.1 |
1 |
2 |
3 |
а) из-за скольжения ремней; б) из-за падения напряжения электросети |
ность воздуха в помещении |
до нормального. |
Воздуховод около всасывающего отверстия имеет трещины (щели) из-за вибрации вентилятора и воздуховодов |
Появляются подсосы воздуха из помещения, уменьшается расход воздуха от аспирируемого оборудования, повышается запыленность воздуха |
Уплотнить щели или заменить воздуховод, уменьшить вибрацию вентилятора или сделать эластичную вставку в воздуховод около всасывающего отверстия вентилятора |
Корпус вентилятора около вала не уплотнен |
То же |
Уплотнить зазоры у вала |
Рабочее колесо вентилятора вращается в обратную сторону из-за замены фазы во время ремонта электродвигателя |
Резко уменьшается расход воздуха в аспирационной сети. Аспирация не работает |
Поменять фазы электродвигателя |
Неправильно закреплено рабочее колесо на валу вентилятора, перекос и нарушение балансировки |
Сильная вибрация, шум, выход из строя подшипников, авария |
Снять рабочее колесо, закрепить и отбалансировать |
Износились лопатки рабочего колеса из-за длительной работы на запыленном воздухе |
Уменьшаются расход воздуха, давление и к.п.д. вентилятора, ухудшается работа всей сети, повышается расход энергии |
Заменить вентилятор |
Продолжение табл. 15.1
1 |
2 |
3 |
Лопатки рабочего колеса засорились примесями при работе на запыленном воздухе |
Уменьшаются расход воздуха, давление и к.п.д. вентилятора, ухудшается работа всей сети, повышается рас ход энергии |
Очистить лопатки |
Произошел отрыв лопаток из-за сильного износа |
Прекращается работа аспирационной сети. Авария |
Заменить вентилятор |
Всасывающий фильтр |
||
Потеряна герметичность шкафа и сборного конуса фильтра из-за неплотно закрытых люков, появились неисправности клапанов, отсутствуют уплотнения у вертикальных тяговых подвесок рукавов встряхивающего механизма |
Увеличиваются подсосы воздуха в фильтре и уменьшаются отсосы воздуха от аспирируемого оборудования, повышается запыленность воздуха в помещении |
Заменить прокладки в люках, затянуть крепежные болты, поставить уплотнения в тягах, уплотнить клапаны |
Не работает или плохо работает встряхивающий механизм в одной или нескольких секциях: а) отвернулся стопорный болт кулачков на распределительном или кулачковом валу; б) износились кулачки или концы встряхивающего рычага, и подъем рукавов происходит не на полную высоту |
Повышается сопротивление ткани фильтра, уменьшается расход воздуха в аспирационной сети, повышается запыленность воздуха в помещении |
Проверить и закрепить кулачки. заменить и отремонтировать сменные детали кулачков и встряхивающих рычагов
|
Продолжение табл. 15.1
1 |
2 |
3 |
Оборвалось несколько рукавов вместе с верхним креплением из-за износа подвески |
Уменьшается рабочая фильтрующая поверхность, повышается сопротивление фильтра, уменьшается расход воздуха в сети и повышается запыленность воздуха в помещении |
Закрепить рукава к верхней рамке, заменить крепление |
Оторвались рукава от патрубков из-за слабой затяжки крепежных хомутов (колец) или из-за недостаточного припуска на подъем при встряхивании |
Запыленный воздух не очищается в фильтре и выбрасывается в атмосферу, запыляя помещения и территорию |
Закрепить рукава к патрубкам с припуском на подъем при встряхивании |
Износились или порвались рукава фильтра |
Запыленный воздух проходит через отверстия без очистки и выбрасывается в атмосферу |
Починить прорванные рукава или заменить новыми |
Забилась ткань фильтра из-за плохой очистки или конденсации влаги и клейстиризации мучной пыли |
Повышается сопротивление фильтра, уменьшается расход воздуха в сети и увеличивается запыленность воздуха в помещении |
Исправить встряхивающий механизм, проверить клапаны обратной продувки, заменить рукава новыми |
Не работают шнеки сборного конуса или шлюзовой затвор из-за остановки электродвигателя или неисправности привода |
Пыль накапливается в сборном конусе, создается подпор, повышается сопротивление фильтра, понижается расход в сети. повышается запыленность воздуха в помещении |
Очистить сборные конусы от пыли, пустить шнеки и шлюзовой затвор |
Продолжение табл. 15.1
1 |
2 |
3 |
||
Циклоны |
||||
Забилось входное отверстие крупной пылью в перегородках входных патрубков батарейных циклонов |
Повышается сопротивление батарей циклонов, уменьшается расход воздуха в сети, ухудшаются аспирация оборудования и коэффициент очистки циклона, повышается запыленность воздуха в помещении |
Прочистить входные патрубки, уменьшить толщину перегородок во входном патрубке |
||
Появился подпор пыли в конусе циклона: а) из-за неисправности обратных клапанов в самотеке на выпуске пыли; |
То же |
Исправить и отрегулировать клапаны на выпуске пыли |
||
б) из-за наличия выступов прокладок во фланцевом соединении выходного патрубка для пыли |
То же |
Устранить выступы во фланцевом соединении на выпуске пыли |
||
в) из-за образования корки пыли вследствие конденсации водяных паров, клейстиризации и смерзания пыли внутри циклона |
То же |
Очистить внутреннюю поверхность конуса от пылевой корки. утеплить циклон и воздуховоды |
||
Происходит утечка воздуха из циклонов через патрубок и самотек вместе с пылью из-за отсутствия обратных клапанов на выходе пыли или из-за неотрегулированных грузов на рычагах выпускных клапанов |
Ухудшение коэффициента очистки циклона, повышение запыленности воздуха в помещениях и на территории |
Установить обратные клапаны или отрегулировать положение грузов на рычагах |
||
Продолжение табл.15.1
Воздуховоды
|
||
Неплотно закрыты лючки, предназначенные для очистки воздуховодов и проведения замеров |
Подсос воздуха из помещений, уменьшается расход воздуха в аспирируемом оборудовании, увеличивается запыленность воздуха в помещении |
Закрыть плотно лючки, установив прокладки
|
Нарушена герметичность в соединениях воздуховодов из-за отсутствия прокладок и плохой затяжки болтов во фланцевых и манжетных соединениях |
То же |
Установить прокладки и затянуть крепежные болты |
Образовались пробоины или трещины из-за повреждений при ремонте или вибрации |
То же |
Заменить поврежденные участки. Устранить вибрацию |
Внутри воздуховодов на горизонтальных участках осела пыль из-за повышения сопротивлений в сети или по другим причинам, перечисленным выше |
Повышается сопротивление сети, уменьшается расход воздуха в сети, уменьшается к.п.д. вентиляторов и увеличивается нагрузка на электродвигатели привода вентиляторов |
Прочистить воздуховоды с обязательным устранением причин, вызывающих осаждение пыли |
Внутри воздуховодов образовалась корка при клейстиризации пыли из-за конденсации водяных паров |
Повышается сопротивление сети, уменьшается расход воздуха в сети, уменьшается к.п.д. вентиляторов и увеличивается нагрузка электродвигателей привода вентилятора |
Прочистить воздуховоды с обязательным устранением причин конденсации, повысив температуру воздуха в помещении или утеплив воздуховод |
Образовались вмятины в воздуховодах |
То же |
Заменить или выправить поврежденные участки |
Продолжение табл. 15.1
1 |
2 |
3 |
Аспирируемое оборудование |
||
Нарушена герметичность в корпусах или аспирационных кожухах оборудования из-за неплотно закрытых смотровых люков, дверок и кожухов |
Уменьшается сопротивление аспирируемой машины, нарушается равенство потерь давления в тройниках, происходит пыление аспирируемого оборудования |
Установить новые прокладки, исправить уплотнение в кожухах, затянуть крепежные болты |
Засорились продуктами или пылью аспирационные каналы, входные и выходные отверстия |
Повышается сопротивление и уменьшается расход воздуха в сети, ухудшается аспирация оборудования и увеличивается запыленность воздуха в помещении |
Прочистить аспирационные каналы, входные и выходные отверстия с устранением причин, повышающих сопротивление сети |
Произошла закупорка или закрытие специальных входных отверстий (щелей) в корпусах аспирационного оборудования |
То же |
Открыть входные отверстия в корпусах аспирируемого оборудования |
Произошло чрезмерное закрытие регулирующих клапанов в аспирируемом оборудовании |
То же |
Открыть и отрегулировать клапаны |
Приложение 1
Данные для расчета круглых воздуховодов (верхняя строка – количество проходящего воздуха, м3/ч, в знаменателе – потери давления на 1 м длины воздуховода, Па/м)
Таблица 1 (D от 80 до 200 мм)
Продолжение таблицы 1 (по вертикали)
Продолжение приложения 1
Таблица 2 (D от 225 до 500 мм)
Продолжение таблицы 2 (по вертикали)
Примечание к таблице 1-2 приложения 1. Значения даны при условии, что λ определено по формуле Альшуля с учетом шероховатости воздуховодов.
Приложение 2
Размещение точек измерения давлений в воздуховодах круглого сечения
Приложение 3
Соотношение между единицами давления
1 Па = 1 Н/м2 = 0,102 кгс/м2 = 0,102 мм вод. ст. = 7,5·10-3мм рт. ст.;
1 кгс/м2 = 1 мм вод. ст. = 9,81 Па = 10 Па;
1 мм рт. ст. = 133,322 Па;
1 ат (техн.) = 10 000 кгс/м2 = 10 000 мм вод. ст. = 735 мм рт. ст. = 98 100 Па;
1 атм (физич.) = 10 332 мм вод. ст. = 760 мм рт. ст. = 101 325 Па.
Приложение 4
Коэффициенты
сопротивления тройника во всасывающих
воздухопроводах: в числителе
,
в знаменателе
*
Продолжение приложения 4
Продолжение приложения 4
*Коэффициент
сопротивления бокового потока
приведен с учетом коэффициента
сопротивления отвода.
Приложение 5
Диапазон изменения скоростей витания зернопродуктов
Продукт |
Скорость, м/с
|
Продукт |
Скорость витания, м/с |
|
Продукты шелушения основных крупяных культур |
||||
Зерно: |
витания |
выноса |
Риса: |
|
пшеница |
6,0...12,0 |
11-15 |
ядро |
5,5...9,0 |
рис |
4,0...9,0 |
8,4-10,5 |
лузга |
0,5...4,5 |
ячмень |
5,5..10,5 |
10,5-12,5 |
Гречихи: |
|
овес |
4,5...8,5 |
7,5-9,5 |
ядро |
5.5...9.0 |
рожь |
8,4...9,9 |
9,5-11 |
ядро колотое (продел) |
2,5...7,5 |
кукуруза |
12,5...14,0 |
13,5-15,5 |
лузга |
0.5...4.0 |
просо |
9,8...11,8 |
11,0-12,9 |
Проса: |
|
Гречиха |
8,5 |
8,5-9,5 |
ядро |
4,5...9,5 |
Горох |
15,5...17,5 |
16,5-18 |
лузга |
0,5...4,5 |
Соя |
17,2...20,1 |
18,5-22,5 |
Овса: |
|
Чечевица |
8,3...6,5 |
6,0-7,4 |
ядро |
4,5...8,5 |