8

Контрольна робота з учбової дисципліни

«Аспірація та пневмотранспорт»

студента _____ курсу ______групи ОМТТ—ОДАХТ

_____________________________________

Варіант 1.

1. Вимоги до повітря робочої зони виробничих приміщень хлібоприймальних та зернопереробних підприємств.

У відповідності із стандартом встановлені слідуючи норми гранічно допустимих концентрацій (ГДК): у повітрі робочих зон елеваторів, зерноочисних відділень зернопереробних підприємств, сім*явідчищувальних та комбікормових заводів—4 мг/м³ ; у розмельних та вибійних відділеннях борошномельних заводів, у злущувальних та вибійних відділеннях круп*яних заводів—6 мг/м³.

Аспіраційні установки треба проектувати у суворому дотримуванні вказаних норм.

2.Статичний тиск. Схеми вимірювання статичного тиску у всмоктуючих та нагнітаючих повітрояводах.

Уявляємо собі тонку пластівку, що розташована у повітряному потоці так, що її стінки ппаралельні напрямку руху потоку.

Товщина плстівки настільки є малою, що не порушує умов течії повітря. Повітря натискає на пластівку з усіх боків. Тиск його буде однаковим незалежно від того, чи рухається пластівка з потоком чи нерухома відносно стінок повітряводу. Аналогічному тиску піддаються і частинки повітря. Такий тиск називають статичним. Такий же тиск наражає і внутряшня поверхня повітряводів.

На стінки труби діє сила, яка дорівнює різниці між статичним та атмосферним тиском (надлишеовий тиск)

Н_СТ= р_ст –р_а ;

Статичний тиск може бути позитивним та негативним. Позитивний тиск вказує на те, що тиск на внутришню поверхню повітряводу більший за атмосферний, а негативний—протилежне. У першому випадку, якщо у стінці повітряводу зробити отвір, повітроя буде витікати зовні, у другому випадку зовнішне повітря буде всмоктуватися у повітрявод.

Схема виміру статичного тиску Схема виміру статичного тиску

у нагнітаючому повітряводі. у всмоктуючому повітряводі.

3.Призначення, схема та устрій батарейної установки циклонів УЦ. Підібрати батарейну установку циклонів УЦ та визначити опір батарейної установки, якщо об*єм повітря. Що надходить на відчищення у батарейну установку, 6000 м³г.

Чи можливе використання цієї установки, якщо об*єм повітря, яке надходить на відчищення, збільшиться на 20% ?

Згідно з додатком 18 “Правил проектування…” вибираємо за продуктивністю циклон марки 2 х 3 УЦ—650, який має продуктивність від 5740 до 6990 м³/г., та вхідну площу F=0,1594 м². При збільшені витрат на 20% продуктивність становитиме Q= 1,2 х 6000 = 7200 м³/г. При цьому швидкість входу повітря у циклон становитиме V= Q / 3600 x F = 7200/3600 x 0,1594 =12,54 м/с. Опір тиску у цьому випадку визначаємо за формулою :

де ξ –коефіціент місцевого опору циклону, який дорівнює для цього типу 20D. Діяметер циклону визначений у марці і таким чином дорівнює 600 мм чи 0,6 м. Тоді ξ = 20 х 0,6 = 12.

Швидкість входу при Q=6000 становить пропорційно (6000/7200) х 12,54= 10,44 м/с. При тому опір тиску буде (10,44/12,54)² х 1132,2 = 784 Па.

Висновок : циклон може бути застосований, але ж треба зважити, що при збільшені об*єму повітря на 20% , збільшиться опір тиску та витрата енергії, Оптимальна швидкість входу у циклони цього типу становить 10—12 м/с. Тому при збільшені продуктивності зменшиться коефіцієнт відчищення.

Циклони цього типу рекомендовані до застосування у розмельних, борошномельних та злущувальних відділеннях круп*яних заводів. Циклони УЦ (улучшеные циклоны) найбільш ефективно працюють на борошнистому пилу із коефіцієнтом відчищення η = 0,95…0,99., що досягається за рахунок конструктивних особливостей циклону : вхідний патрубок квадратної форми винесені за габарити циклону, верхня гвинтова накривка вхідного равлика звичайних циклонів змінена горизонтальною площиною, діяметер труби викиду зменшений у зрівнянні із звичайними циклонами. Одночасно збільшений опір тиску.

4.Вимоги до герметизуючого корпусу. Розрахувати площину отвору відсмоктуючого патрубка обладнання для транспортування тонкодисперсних видів сировини, коли кількість повітря, що відсмоктується 600 м³/г.

Герметизуючий корпус слід проектувати з урахуванням створення максимально можливої герметизації, тому що при цьому досягається більш ефективна аспірація обладнання при мінімальній витраті повітря. При відсмоктуванні повітря із герметизуючого корпусу чи частини корпусу обладнання там створюється розрідження (не менш 30 Па) та повітря з приміщення всмоктується у корпус, тим самим унеможливлюється викиди пилу крізь щілини на нещільності у приміщення. Герметизуючий корпус з*єднують з повітряводом мережі перехідним патрубком (колектором), у якому встановлюють у деяких випадках регулюючу засувку. Приєднання повинно бути щільним та жорстким. Найбільший переріз вхідного патрубку F_ВХ (площа аспіраційного отвору у корпусі) визначають з умов,що швидкість повітряного потоку при вході у відсмоктуючий патрубок буде у межах, які не допускають унесення зерна чи продуктів його розмелення. За умов нашого питання ця швидкість повинна мати розмір у 0,5 м/с. Тоді площа аспіруємого отвору при вказаних умовах визначають за формулою

5. Накреслити схему та розрахувати аспіраційну установку, прийнявши :

Q₁=10600 м³/г; V₁=15,0м/с, Н_М1=240 Па. L₁=9м, L₂=5 м.

Таблиця місцевих опорів мережі.

Характеристика фасоних деталей	Ділянки
	1		2
	Кількість	ξ	Кількість	ξ
Колектор α=30 , L/D=0,6 Відводи α=900, R=2D α=900, R=1,5D	1 3	0,13 0,15	-- 1	0,18
Усього	4	0,57	1	0,18

Визначаємо параметри ділянок , користуючись таблицями на стор.323.

Ділянка 1. D₁=500 мм, V=15 м/с, Н_ДИН =137,6 Па, R= 4,1 Па/м, Σ ξ = 0,57.

Н₁ = Н_М + R L + Σ ξ Н_ДИН = 240 + 4,1 x 9 + 0,57 x 137,6 = 355,33 Па.

Ділянка 2. Продуктивність повітря на ділянці повинна враховувати можливість підсмоктування повітря крізь нещільності циклону ЦОЛ у розмірі 5%. Розмір продуктивності становить Q₂ =10600 x 1,05 = 11130 м³/г. За таблицею на стор. 323 параметри мають розмір :

D₂=500 мм, V=15,8 м/с, Н_ДИН =152,7 Па, R= 4,53 Па/м, Σ ξ = 0,18.

Н₂ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 4,53 x 5 + 0,18 x 152,7 = 50,136 Па.

Визначаємо марку та параметри відцентрового циклону типу ЦОЛ. Згідно з кількістю повітря вибираемо циклон ЦОЛ –12. Площа вхідного отвору, згідно з таблицею 2 стор. 54 становить F=0,185 м². Тоді вхідна швидкість повітря у циклон дорівнює: V_Вх =10600 / (3800 х 0,185)=15,9 м/с.

Опір циклону знаходимо за відомою формулою, при цьому приймаючи коеф. опору ξ =4 (стор.59)

Таким чином, опір тиску для мережі загалом становить Н_М = Н₁ + Н₂ + Н_Ц =355,33 + 50,136 + 607,5 = 1012.9 Па.

Вибираємо вентилятор за витратою повітря Q= 11130 м³/г, та тиску, який повинен створити вентилятор Н_В = 1,1 Н_М = 1.1 х 1012.9 = 1114,2 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.= (11130 х 1114,2 / (3600 х 1000 х 0,56 х 0,95 х 0,98)) х 1,2= 7,92 кВт.

Вибираємо за каталогом електродвигун марки 4А 132 М, N=11кВт, n=1500 об/хв.

6. Загальні принципи компоновки аспіраційних установок.

При компоновці вентиляційних мереж слід враховувати слідуюче:

Вмикати в окремі вентиляційні мережі обладнання відповідне етапам технологічного процесу, тобто технологічний принцип. При цьому буде забезпечена однорідність пилу, що відсмоктується від обладнання;

Враховувати одночасовість роботи обладнання, тобто принцип одночасності роботи ;

В одну мережу об*єднувати близько розташоване обладнання, тобто просторовий принцип. При цьому забезпечується мала довжина мережі та мінімальна довжина горизонтальних повітряводів;

Не об*єднувати в одну мережу обладнання, яке має різну температуру повітря, тобто температурний принцип. При змішуванні теплого та холодного повітря можлива конденсація водяної пари у повітряводах та у вентиляційному обладнанні;

Проектувати у самостійні місцеві установки машини із регулюємим режимом повітряного потоку, а також із власним вентилятором, тобто додержувати принцип експлуатаційної надійності

При компонуванні декотрих вентиляційних мереж слід забезпечувати симетричність розташування повітряводів від ввимкнутого до мережі обладнання. Таке розташування полегшить розрахунок та монтаж повітряводів а також регулювання мережі;

Розташовувати вентилятори у центрі мережі, тому що це полегшить умови праці та зменшить витрати енергії на іх рух;

Виконання умов мінимальної відстані та симетричності мережі, а також розташування вентилятору у центрі магістралі робить повітряводи менш громіздкими, більш дешевими, зменшує витрати тиску у них та, таким чином, знижує їх первисну вартість та полегшує експлуатацію.