10

В4. 3. Призначення, схема, устрій, робота всмоктуючого фільтру з імпульсною передувкою рукавів РЦІ—(РЦІЕ). Підібрати фільтр РЦІЕ та визначити його опір, якщо кількість повітря, що надходить на відчищення у фільтр, дорівнює Q=4300 м³/г.

Фільтри типу РЦІ призначені для відчищення запорошеного повітря у аспіраційемх та пневмотранспортних установках елеваторів та борошномельних заводів на комплектному високопродуктивному обладнанні.

Корпус фільтру нагадує циклон, всередині якого розташовані фільтрувальні рукави, тому їх назівають фільтр—циклонами. Відділення крупних частинок пило відбувається у ркзультаті дій сил інерції та гравітації (за аналогією із принципом роботи циклоні), відділення мілких частинок пилу призводиться під дією повітря, що проходить крізь фільтрувальні матерчасті рукави. У фільтрі вловлюються частини пилу розміром від 0,1 до 250 мкм при початковій концентрації пилу у повітрі до 10 г/м³. Концентрація пилу у повітрі, що відчищене, не повинна перевищувати 2 мг/м³. Випускають фільтри РЦІ та РЦІЕ лівого та правого виконання 11 типорозмірів від РЦІ (РЦІЕ)005,2—8 до РЦІ (РЦІЕ)—40,8—48. Цифри у марці фільтру, наприклад РЦІ—40,8—48 визначають: перша 40,8—площу фільтруючої поветхні у м², друга 48—кількість рукавів.

Питоме навантаження на тканину повинно бути 420—480 м³/ (м² Г) для аспіраційних установок.

Згідно з літературою (Алешковская В.В. Практическое руководство по эксплуатации аспирационных и пневмотранспортных систем на предприятиях перерабатывающей промышленности: Практическое пособие.—М.: ДеЛи, 200.—148 с.) для такої кількості повітря підходить фільтр РЦІ—10,4—16. Знайдемо дійсне питоме навантаження на тканину Q_ПИТОМЕ=4300 / 10,4=413,46 м³ /м² г. Такому навантаженню, згідно із графіком, відповідає втрата тиску Н_Ф=1075 Па.

4. Поняття про бокові відгалуження та про магістральний напрямок. Визначити кут оберту обертової засувки, якщо втрати тиску по магістральному напрямку 290 Па, а у відгалуженні 170 Па, швидкість повітряного потоку у відгалуженні V=13,6 м/с.

Розгалужена аспіраційна мережа складається із декількох ділянок повітряводу, кожний з яких характеризується постійністю витрат повітря та швидкості пересування повітряного потоку.

У розгалуженій мережі розрізняють магістральний напрямок та відгалуження. Магістральним називають напрямок мережі, у якому сума втрат тиску ділянок від кінцевої точки до всмоктуючого отвору вентилятору, а у нагнітальній мережі до вихідного отвору вентилятору буде найбільшою. Ділянки мережі, що не входять до магічтрального напрямку, назівають відгалуженнями.

Якщо у мережі декілька відгалужень, треба у кожному із них збільшити втрати тиску до розміру втрат тиску у місцях з*єднань відгалужень із магістраллю. Якщо цього не зробити, то вентилятор, вибраний відповідно із втратами тиску у магістралі, буде створювати тиск, який перевищує втрати тиску у відгалуженнях, і, натурально, потік повітря попрямує по шляху найменшого опору, та відповідно, витати повітря у відгалуженнях будуть більш ніж розраховані.

Витрати повітря на відгалуженнях будуть розподілятися до тих пір, поки не зрівняються згідно із новими умовами. При цьому порушується умови завдвних кількостей повітря, ті відповідно, і режим роботи мережі.

За вимогами для вирівнювання втрат тиску між ділянками слід встановити обертову засувку, на ділянці, де втрати тиску меньші. Встановиму різницю тисків, яку повинна створити обертова засувка, точніше на який кут її треба буде повернути. Тоді h_{ЗАСУВКИ}=Н_МАГ—Н_ВІДГ.=290—170=120 Па. При цьому коефіцієнт втрати тиску повинен бути ξ= h_{ЗАСУВКИ}/Н_ДИН.5=120 / 113,1=1,061. Далі, згідно з таблицею 13 (стор. 130) кут оберту засувки становить α=15⁰+(5 х (1,061—0,77) / (1,34—0,77)=17,55⁰=15⁰ 30”.

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

Q₁ =4844 м³/г; V₁=14,0м/с, Н_{МАШ 1} =100 Па, L₁=4,0м

Q₅ =4700 м³/г; V₅=10м/с, Н_{МАШ 5} =50 Па, L₅=3,0м.

При необхідності втрати тиску у точці злиття повітряних потоків зрівняти за допомогою обертової засувки.

Таблиця коефіцієнтів місцевих опорів.

Характеристика фасоних деталей	Ділянки
	1		2		3		4		5
	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ	Кількість	ξ
Колектор α=30 , L/D=0,6 Колектор α=10 , L/D=1,0 Відводи α=600, R=1,5D α=900, R=1,5D α=900, R=2D Трійник α=300 Діфузор α=200 F/ f=1,5	1 1 1п	0,13 0,18 0,46			2	0,15	1 1	0,18 0,05	1 1 1б	0,27 0,14 0,14
Усього	3	0,77			2	0,30	2	0,23	3	0,56

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

Ділянка 1. D₁=355 мм, V₁=13,6 м/с, L₁=4,0м, Н_ДИН =113,1 Па, R= 5,22 Па/м, Σ ξ = 0,77, Q_1ТАБЛ =4844 м³/г;

Н₁ = Н_М1 + R L + Σ ξ Н_ДИН = 100 + 5,22 x 4,0 + 0,77 x 113,1 = 207,967 Па.

Ділянка 5.

D₅=355 мм, V₅=13,2 м/с, L₂=3,0 м, Н_ДИН =106,6 Па, R= 4,94 Па/м, Σ ξ = 0,56, Q_5ТАБЛ =4701 м³/г;

Н₅ = Н_М5 + R L + Σ ξ Н_ДИН = = 50 + 4,94 x 3,0 + 0,56 x 106,6 = 124,51 Па.

Примітка: для визначення коефіц. Опору трійника треба мати відношення діяметрів у прямому та боковому напрямках, тобто D₁ / D₅= 355 / 355=1,0, та також відношення швидкостей повітря на боковому та прямому напрямках, що становить V₅ / V₁= 13,2 / 13,6= 0,97.Тоді по табл.додатку 5, стор.329, ξ₁= ξ_1ПРЯМЕ=0,46, та ξ₅ = ξ_БОКОВЕ =0,14.

На ділянку 2 надходить повітря з ділянок 1 та 5, тобто витрата повітря становить, з урахуванням норми на підсмоктування :

Розмір витрати повітря Δ Q_БАТ. на підсмоктування приведені згідно з літ.1, стор 60 для батарейного дворядного циклону 4БЦШ чи УЦ.

Ділянка 2. D₂=500 мм, V₁=14,0 м/с, L₂=3,0м, Н_ДИН =119,9 Па, R= 3,6 Па/м, Σ ξ = 0, Q_1ТАБЛ =9891 м³/г;

Н₂ = R L = 3,6 x 3,0 = 10,8 Па.

Вибір циклону 4БЦШ. Згідно із таблицею 3 стор. 56, за продуктивністю не можна підібрати циклон типу 4БЦШ, тому, що 4БЦШ—550 має продуктивність тільки 9120 м³/г. Тому вибираємо поліпшений циклон марки 2 Х 4УЦ—700, у якого площа вхідного отвору становить F_Вх.=0,358 х 0,716=0,256 м². Тоді швидкість повітря при вході у циклон V_Вх.=Q₂/ (3600хF_Вх)=9794/ (3600 х 0,256)=10,61 м/ с.

Опір циклону визначаємо за формулою:

где ζ=20 х D=20 x 0,7=14.

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=500 мм, V₃=14,0 м/с, L₃=4,0м, Н_ДИН =119,9 Па, R= 3,6 Па/м, Σ ξ = 0,3, Q_3ТАБЛ =9794 м³/г;

Н₃ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 3,6 x 4,0 + 0,3 x 119,9 = 50,37 Па.

Ділянка 4. D₄=500 мм, V₄=14,0 м/с, L₄=3,0м, Н_ДИН =119,9 Па, R= 3,6 Па/м, Σ ξ = 0,23, Q_3ТАБЛ =9794 м³/г;

Н₄ = R L + Σ ξ Н_ДИН = 3,6 x 3,0 + 0,23 x 119,9 = 38,377 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 = 207,967+10,8+946,24+50,37+38,377= 1253,75 Па;

Н_5—4 = Н₅ + Н₂ + Н_{Циклону} + Н₃ + Н₄ = 124,51+10,8+946,24+50,37+38,377 = 1170,29 Па.

Отже, згідно з результатом, магістральним є напрямок Н_1—4 = Н_МЕРЕЖІ =1253,29 Па.

Вибір вентилятору. Продуктивність вентилятору за розрахунками сягає, з урахуванням можливого 5% підсмоктування, розміру Q_ВЕНТ. =1,05 Q_1ТАБЛ =1,05 х 9794 = 10283 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 1253,29 = 1378,61 Па.

Згідно з аеродинамічними характеристиками на стор. 344 найбільш підходить вентилятор ВЦП—6, у якого ККД= 0,57, та кількість обертів колеса повинна бути n=1400 об/хв.

Необхідна потужність електродвигуна становить за формулою :

N_Уст.= (10283 х 1253,29 / (3600 х 1000 х 0,57 х 0,95 х 0,98)) х 1,2= 8,6 кВт.

Вибираємо електродвигун 4А132М, який має потужність 11,0 кВт, та кількість обертів 1500 об/хв.

За вимогами для вирівнювання втрат тиску між ділянками 1 та 5 слід встановити однобокову діафрагму, на ділянці, де втрати тиску меньші, у нашому випадку на ділянці 5. Встановиму різницю тисків, яку повинна створитидіафрагма. Тоді h_{ЗАСУВКИ}=Н₁—Н₅=207,967—124,51=83,45 Па. При цьому коефіцієнт втрати тиску повинен бути ξ= h_{ЗАСУВКИ}/Н_ДИН.5=83,45 / 106,6=0,78. Далі, згідно з номограмою (стор. 128) відношення а / D становить а / D =0,375. Тоді відстань, на яку треба просувати однобокову діафрагму а=0,375 х 350=131,25 мм.