3. Аэродинамический расчет камеры

Лесосушильная камера УЛ-2М проектируется и строится с принудительной циркуляцией агента сушки, осуществляемой осевыми реверсивными вентиляторами.

Конечной целью аэродинамического расчета является выбор типа и номера вентилятора, а также определение теоретической мощности вентилятора и установленной мощности электродвигателя вентиляторной установки.

3.1 Методика расчета потребного напора вентилятора

Полный напор вентилятора определяется по формуле, Н_В , Па

Н_В = h_ст + h_д ; (3.1)

где h_ст - статический напор, Па ;

h_д - динамический напор, Па .

3.2. Последовательность аэродинамического расчета

Аэродинамический расчет лесосушильных камер выполняют в следующей последовательности:

1. Составление схемы циркуляции агента сушки в камере, аэродинамической схемы камеры.

2. Подсчет суммарного сопротивления на всех участках движения агента сушки.

3. Подбор типа и номера вентилятора по соответствующей характеристике.

4. Определяется теоретическая мощность вентилятора, мощность электродвигателя для привода вентилятора.

3.2.1. Составление аэродинамической схемы камеры

Схема к расчету камеры типа УЛ-2М приведена на рис. 5 .

рис. 5

Таблица 8

Участки циркуляции агента сушки в камере

Номер участка	Наименование участка
1	Вентилятор
2	Верхний циркуляционный канал
3,13	Биметаллический калориферы
4,12	Поворот под углом 140°
5,11	Боковые каналы
6,10	Поворот под углом 970
7	Вход в штабель (внезапное сужение)
8	Штабель
9	Выход из штабеля (внезапное расширение)

3.2.2 Определение скорости циркуляции агента сушки на каждом участке

Для определения сопротивления каждого участка подсчитывается скорость циркуляции агента сушки на каждом участке v_i, м/с, по формуле

v_i= , (3.2)

где V_ц− объем циркулирующего агента сушки, м³/с;

f_i− площадь поперечного сечения канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки на соответствующем участке, м².

Объем циркулирующего агента сушки V_ц=60,116 м³/с из пункта 2.5.1. Рассчитаем площадь для прохода агента сушки f_i, м² , для каждого участка.

Участок 1. Вентилятор.

f₁= n_в, (3.3)

где D_B− диаметр ротора вентилятора, м;

n_в − число вентиляторов в камере.

Диаметр ротора вентилятора принимаем D_B=1,25 м, число вентиляторов в камере n_в=6. Подставим эти данные в формулу и определим площадь поперечного сечения канала в плоскости вентилятора f₁

f₁ = = 7,36 м².

Участок 2. Верхний циркуляционный канал.

Площадь поперечного сечения участка 2 в данном случае f₂ , м², определиться по формуле

f₂=Н₁∙L, (3.3)

где Н₁− высота циркуляционного канала, м;

L − внутренний размер камеры по длине, м.

f₂ = 1,1∙13,7 = 15,07 м².

Участок 3,13. Биметаллические калориферы.

Площадь сечения канала на этом участке равно площади живого сечения калорифера F_{ж.с.к.пл.} , м², и определяется по формуле (2.53)

f₃ = f₁₃ = 7,62 м².

Участок 4, 12. Поворот под углом 140°.

f₄ =f₁₂= 0,7 ∙ L, (3.4)

f₄ =f₁₂=0,7∙13,7=9,59 м².

Участок 5,11. Боковые каналы.

Боковые каналы имеют переменное сечение, т. е форму клина и определяется по выражению

f₅ =f₁₁=b_ср∙ L, (3.5)

где b_с −средняя ширина канала, м

L −внутренний размер камеры по длине, м.

b_ср= 0,475 м.

f₅ =f₁₁=0,475∙13,7=6,508 м².

Участок 6,10. Поворот под углом 97⁰.

Принимаем сечение канала на участке f₆ до поворота агента сушки.

f₆ =f₁₀= f₅ =f₁₁=6,508 м².

Участок 7. Вход в штабель (внезапное сужение).

Площадь сечения участка 7 равна площади живого сечения штабеля,

F_{ж. сеч. шт} , м², которая ранее определялась по формуле (2.15)

f₇ = F_{ж. сеч. шт} =20,748 м².

Участок 8. Штабель.

Площадь сечения участка 8,12 равна площади живого сечения штабеля,

F_{ж. сеч. шт} , м²,

f₈ = F_{ж. сеч. шт} =20,748 м².

Участок 9. Выход из штабеля (внезапное расширение).

Площадь сечения участка 9 равна площади живого сечения штабеля,

F_{ж. сеч. шт} , м²,

f₉ = F_{ж. сеч. шт} =20,748 м².

Определив площадь поперечного сечения канала на каждом участке, по формуле (3.2) найдем скорость циркуляции агента сушки на каждом участке v_i, м/с, а результаты расчетов сведем в таблицу 9.

Таблица 9

Расчет скорости циркуляции агента сушки на каждом участке

Номер участка	Площадь сечения, fi , м2	Скорость агента сушки, vi, м/с
1	7,36	8,168
2	15,07	3,989
3, 13	7,62	7,889
4, 12	9,59	6,269
5, 11	6,508	9,237
6, 10	6,508	9,237
7	20,748	2,897
8	20,748	2,897
9	20,748	2,897