Практическое занятие № 11 тема: расчет основных параметров установки всасывающего действия

Цель занятия: произвести расчет основных параметров пневморазгрузочной установки всасывающего действия

Последовательность выполнения задания

1. Определить эквивалентную длину транспортирования.

2. Определить скорость движения воздуха на начальном участке трубопровода.

3. Определить потребный расход воздуха.

4. Рассчитать давление воздуха в трубопроводе и в воздуходувной машине.

5. Определить мощность двигателя воздуходувной машины.

Общие сведения

При использовании пневморазгрузочных установок их выбор диктуется узкоспецифическими условиями работы. Эффективность использования кинетической энергии струи для захвата и перемещения материала определяется в первую очередь свойствами этого материала. Предварительный выбор разгрузчиков и элементов пневмотранспортных устройств всасывающего действия по характеристикам исходных данных, как правило, требует ряда уточняющих расчетов.

Методика расчета

Произвести расчет характеристик установки (рис. 11.1) для разгрузки цемента из крытых вагонов производительностью П = 50 т/ч при длине горизонтального транспортирования h_Г = 12 м и высоте подъема h_В = 4 м. Исходные данные по вариантам приведены в табл. 11.1.

1 – заборное устройство; 2 – осадительная камера; 3 – приемное устройство; 4 – вакуум-насос

Рисунок 11.1 – Схема установки всасывающего действия для разгрузки цемента из крытых вагонов

Таблица 11.1 – Исходные данные для расчета

№ варианта	Производительность П, т/ч	Длина горизонтального транспортирования lГ, м	Высота подъема, hВ, м
1	50	10	4
2	50	12	5
3	50	14	6
4	50	16	7
5	50	18	8
6	50	20	9
7	50	22	10
8	50	24	11
9	50	26	12
10	50	28	13
11	60	30	14
12	60	10	15
13	60	12	16
14	60	14	17
15	60	16	18
16	60	18	19
17	60	20	20
18	60	22	4
19	60	24	5
20	60	26	6
21	70	28	7
22	70	30	8
23	70	10	9
24	70	12	10
25	70	14	11
26	70	16	12
27	70	18	13
28	70	20	14
29	70	22	15
30	70	24	16

1. Эквивалентная длина транспортирования

м.

где - длина горизонтальных участков трубопроводов, м;

- высота подъема, м;

- сумма длин, эквивалентных коленам трубопровода, м (эквивалентная длина одного колена составляет 4-10 м, в данной схеме 4 колена – принимаем м).

2. Скорость движения воздуха на начальном участке трубопровода, где грузу, сообщается рабочая скорость, равная

м/с,

где  - коэффициент, учитывающий крупность частиц груза: для пылевидных грузов  = 10…16, принимаем 12;

_Ц – удельная масса цемента, _Ц = 3,0 т/м.

3. Концентрация воздушно-цементной смеси по массе зависит от диаметра трубопровода, давления воздуха, степени слеживаемости, влажности, склонности к аэрированию и приведенной длины транспортирования. Для расчета принимаем концентрацию смеси по массе  = 50 кг цемента / кг воздуха. Для цемента и угольной пыли 20-100; зерна 3-25; песка 3-20.

4. Потребный расход воздуха

Нм³/с или 13,8 Нм³/мин.

где _В – объемная масса воздуха: в нормальных условиях 1,29 кг/м³; для всасывающих установок – 0,8-0,95; для нагнетательных – 1,6-2,0 кг/м³.

5. Внутренний диаметр трубопровода

м.

Принимаем м.

6. Давление воздуха в трубопроводе

где  - опытный коэффициент, равный 1,510^-7;

Р_П – давление столба смеси воздуха с цементом на единицу площади поперечного сечения трубы, Па;

где - средняя удельная масса воздуха на участке подъема, принимаем 0,9 кг/м³,

Па.

7. Давление в воздуходувной машине

где  = 1,15-1,25 – коэффициент потерь в осадительной камере. Принимаем ;

Р_Р – рабочее давление (разрежение) воздуха в конечной точке трубопровода,

где Р_а – атмосферное давление, равное 10 Па.

Па.

8. Мощность электродвигателя воздуходувной машины

кВт.

где L_M – теоретическая работа воздуходувной машины, отнесенная к 1 м³ засасываемого воздуха при изотермическом сжатии, Нм/м³ . Из табл. 11.2 принимаем L_M = 35000 Нм/м³;

 - КПД (общий) воздуходувной машины. Принимаем  = 0,6.

Таблица 11.2 – Значение величины L_M в зависимости от давления Р_М

Давление в воздуходувной машине РМ, 105 Па	0,6	0,7	0,8	0,9
Теоретическая работа воздуходувной машины LM, Нм/м3	47000	41000	35000	27000

По табл. 3.10 выбираем электродвигатель 4А160М6У3 мощностью кВт.