книги из ГПНТБ / Луговский С.И. Вентиляция в асбестотехнической промышленности

Фнльтр-пирамидачосуществЛяет грубую очистку запыленно­ го воздуха, окончательная же очистка запыленного воздуха от мелкодисперсной пыли после прохождения ее через фильтр-пи­ рамиду должна осуществляться в основных фильтрах тонкой очистки, которые устанавливаются в специальных для них по­ мещениях.

Фильтры, используемые в бункере, могут иметь различную форму: куба, цилиндра, усеченного конуса и т. д., но в любо№ случае их материал и площадь должны быть такими, чтобы обеспечивалась эффективная очистка воздуха и тем самым не допускалось забивания основных фильтров.

В основу определения средней скорости воздуха Ѵх в рас­ сматриваемом сечении и перепада давления перед и за фильтром положены следующие соображения. В полости А CLK (рис. 24), где осаждается транспортируемый материал (смеска), поддерживается давление, равное атмосферному или несколько меньше атмосферного, для предотвращения выбивания пыли из лабаза в производственное помещение через неплотности, для чего расход отсасываемого воздуха целесообразно принять на

Lx„ — попутный расход воздуха, проходящего через тканевую

где а и Ь— размеры поперечного сечения пирамиды в сечении 1— 1, м (рис. 24).

Рассматривая треугольники АВС, находим

70

откуда

,авН

где h — высота отсеченной части пирамиды, м; Н — высота лабаза, м.

Аналогично можно получить

! ^ ’ 7 І Г ‘ (3 6 )

h‘ * F T ' №

где Ъо — длина подающего патрубка воздуховода, м; Ь — длина нижнего основания пирамиды фильтра, м;

/ів — высота отсеченной части в плоскости размеров в0, в. Так как AOiEF ~ AO\AD, имеем

°х I + ,

аН + к а

откуда после подстановки выражения (35) получаем

. (и)

Аналогично имеем

( » )

Строго говоря, Р0 и Р представляют собой функции от х, у, z. Однако поскольку величина изменения Р0 и Р на отрезке Н незначительна по сравнению с ДР, то с достаточной для практи­ ки точностью можно принять, что Р0 = const и Р = const. При

71

таком допущении окажется, что удельный расход q через ткане­ вую перегородку также будет постоянным, независимо от х.

Тогда величина попутного расхода воздуха до сечения 1— 1 определится из выражения

удельной нагрузки на ткань.

Используя справочные даңные [81], значение q молено пред­ ставить в виде, графика (рис. 25).

72

4P, “ Й '

0,26

0,17

Рис. 25. График зависимости 0,12 потери давления от вида ткани 008 и величины удельной нагрузки

на ткань:

Подставив формулу (45) в выражение (43) и (46), оконча­ тельно получим

Всвою очередь, перепад давления будет

Вслучае, когда приточный воздуховод круглого поперечного сечения диаметром d, можно получить аналогичное решение.

Экспериментальные исследования на упрощенной модели подтвердили постоянство давления по высоте внутри фильтра и лабаза.

Полученные выше формулы позволяют определять величину необходимого перепада давления ДР при заданном расходе воз­ духа в подающей системе пневмотранспорта и описывают харак­ тер изменения средней скорости воздуха по высоте лабаза.

При применений предложенного обеспыливающего устройст­ ва первой ступени с параметрами, определяемыми приведенным выше расчетом, отпадает необходимость в установке специаль­ ных фильтров грубой очистки, что конструктивно упрощает узел лабаза и снижает капитальные затраты.

73

где Y — удельный вес воздуха при данной температуре.

На рис. 26 представлена схема резания материала из асбе­ стотехнического материала. На подающий барабан 3 радиу­ сом R и толщиной h ложатся отформованные детали, которые затем, по условиям технологии, разрезаются.

Количество пыли, образующейся при резании, определится по формуле

& = l y n 5 m f l ( 2 R h + f l 2 ) > К Г / С е К > М

где Г — удельный вес материала изделия, кг/м3; 6 — ширина прорезаемой канавки, м; т — количество прорезаемых канавок;

п — количество оборотов в минуту подающего барабана;

74

R — радиус подающего барабана, м; : h — толщина изделия, м.

Как видно из рисунка, пылинки,при резании отбрасываются в направлении отсасывающего воздуховода 4, поэтому в сечении, где происходит резание изделий — тормозных накладок, необ­ ходимо обеспечить такую скорость воздуха, чтобы удалить выделяющуюся при резании пыль.

С инженерной точки зрения наиболее целесообразно пропускать 'воздух снизу. Картина токов при этом окажется наиболее' благоприятной для удаления выделяющихся пылинок при реза­ нии. Некоторое количество воздуха, засасываемого через окно, предназначенное для подачи тормозных накладок, не будет су­ щественным образом менять картину токов воздуха в сечении, если количество воздуха, пропускаемого снизу, будет значи­ тельно превосходить количество воздуха, подсасываемого через

ОКНО. •-

Для уменьшения общего расхода воздуха, проходящего из укрытия, целесообразно в конструкции' окна предусмотреть герметизирующее устройство.

Многие исследователи по пневмотранспорту, исходя из экспе­ риментальных данных, рекомендуют следующую рабочую скорость в воздуховоде:

при

(50)

Иначе можно записать, что

где

K . fQ l) .

Предположим, что вертикальная скорость в сечении 1 — 1 обеспечивается только проходом воздуха снизу. Тогда количе­ ство воздуха, проходящего через укрытие, определится по фор­ муле

75

/

где Тв — удельный вес воздуха, кг/м3;

F— площадь сечения 1 — 1, м2

Внашем случае концентрация смеси выражается формулой:

X f l - Y n S - m - n ( 2 R h + h 2 ) У ' К

Определив ѵвша экспериментально, весовую концентрацию смеси находим по формуле (52), варьируя значениями таким образом, чтобы сохранялась зависимость (50).

Найдя из выражения (52) р, легко определяем необходимое количество воздуха, проходящего через укрытие

Производительность вентилятора при этом должна выбирать­ ся с учетом 10% количества воздуха, подсасываемого через окно.

Тогда общее количество воздуха будет

Пример расчетаОпределить количество воздуха для удале­ ния пыли, образующейся при резании изделия из асбестотехни­

витания пыли uBmn=7 м/сек, площадь отсасывающего патрубка укрытия +=0,0625 м2, количество прорезаемых канавок — 4 шт, количество оборотов подающего барабана за минуту — 8 об/мин, ширина прорезаемой канавки 3 мм.

76

3. Количество воздуха, про­ ходящего через укрытие, из вы­ ражения (53) будет

4. Общее количество воздуха с учетом подсасывания 10% через окно и другие неплотности будет

Gn = 1,05+ 0,105= 1,1-55 кг/сек.

Определение скорости входа воздуха в укрытие гидропресса

Частицы вредности, которые образуются при прессовании изделий в рабочей камере укрытия, не будут вылетать за ее пределы через открытые дверцы, если их относительные скоро­ сти движения в потоке около входного отверстия меньше или в пределе равны скорости потока газа.

Для определения изменения скорости частицы в потоке напи­ шем дифференциальное уравнение ее движения, учитывая толь­ ко аэродинамическую силу сопротивления.

Обычно пресс-форма находится на небольшом расстоянии от входного отверстия рабочей камеры укрытия. На этом сравни­ тельно небольшом участке движения частицы можно пренебречь изменением скорости потока газа в рабочей камере и принять ее равной скорости потока у входного отверстия. При таком пред­ положении уравнение движения частицы в потоке можно запи­ сать в виде [9]

где V — относительная скорость частицы в потоке газа; ѵу — скорость потока газа у входного отверстия;

X — расстояние частицы от пресс-формы (рис. 27). Коэффициент А, характеризующий лобовое сопротивление

77

Глава V

ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ УКРЫТИИ И МЕСТНЫХ о т с о с о в

Укрытие для гидропрессов

В вентиляционной технике широко применяются различного рода укрытия механизмов и машин для локализации вредностей, выделяющихся в результате технологических процессов. Чаще всего они представляют собой камеры, из которых вредности удаляются естественным путем или механическим побуждением.

Как правило, из укрытий непрерывно удаляется постоянное количество воздуха вентиляционными установками. Если в те­ чение технологического процесса вредности образуются перио­ дически, то при непрерывной работе вентилятора' получаются нерациональные энергетические затраты на перемещение возду­ ха тогда, когда вредности не выделяются. Указанные затраты особенно велики в случае применения оборудования циклическо­ го действия при массовом изготовлении изделий.

При крупносерийном или массовом выпуске деталей, напри­ мер, из асбестотехнического материала используются гидравли­ ческие прессы. Причем процесс горячего формования деталей из указанного материала проходит две стадии.

На первой стадии материал подвергается сжатию и длитель­ ному (20 минут) нагреву. Рабочий стол пресса занимает при этом нижнее положение и пресс-формы закрыты. Основной вы­ деляющейся вредностью является тепло от нагретых частей оборудования.

На второй стадии і производится подъем рабочего стола в верхнее положение и раскрытие пресс-форм. При этом в атмос­ феру цеха выделяются тепло и большое количество вредных га­ зов: крезол, акролеин, фенол, угарный и углекислый газы, фор­ мальдегид и ароматические углеводороды (ксилол, толуол, бен­ зол). При отсутствии активной вентиляции эти газы на рабочих местах возле прессов создают очень тяжелые санитарно-гигие­ нические условия труда и могут быть причиной несчастных слу­ чаев от отравлений.

Предлагаемая конструкция укрытия гидравлического пресса имеет целью оградить обслуживающий персонал от вредного действия газов, образующихся при формовании изделий, и

79