книги из ГПНТБ / Бурсиан В.Р. Пневматический транспорт на предприятиях пищевой промышленности

закруглении, вызванные изменением структуры потока и увели­ чением трения материала о стенки трубопровода вследствие воз­

где Ьр3ч- — потери давления в отводе при движении чистого воз­

духа;

Коэффициент А3 зависит от рода транспортируемого мате­ риала и может приниматься равным ЗАгОр (из формулы (II—23) для tga в горизонтальных трубах).

29

В предварительных расчетах установок можно вместо1 опре­ деления падения давления в отводах по формуле (II—27) при­ бавлять к длинам прямолинейных участков, измеренным по осям

трубопроводов, эквивалентные длины отводов, сопрягающих эти

участки, и определять падение давления на участках трассы с отводами по формуле:

где ^1экв — сумма длины прямолинейного участка и эквивалент­ ной длины отвода (табл. II—2).

Таблица П—2

Эквивалентные длины в м прямого материалопровода с сопротив­

лением, равным дополнительному сопротивлению сопрягающего отвода на 90° при скорости воздуха 20 м/сек для зернистых материалов

Отношение —

7?

Для промежуточных значений d, — и ц применяют интерпо- d

лирование. Увеличение или уменьшение скорости на каждые

5 м/сек. изменяет эквивалентную длину соответственно на 10%.

Для порошкообразных материалов значения, приведенные в табл. II—2, следует увеличить на 10—15%. Полученные экви­ валентные длины следует прибавлять к измеренным по осям трассы длинам материалопроводов, сопрягаемых с данным от­ водом.

В вертикальных участках пневмопроводов, энергия воздушно­ го потока затрачивается при установившемся движении на подъ­ ем материала, находящегося в данный момент в трубе; это вы­ зывает дополнительные потери давления, зависящие от действи­ тельной концентрации и ог высоты подъема Н:

30

На участках разгона материала дополнительно затрачивает­

ся энергия на увеличение скорости материала до скорости при установившемся режиме,. Эти потери на начальном участке пневмопровода всасывающей установки показаны на графике па­

1В~Б

Если линию Б—В продолжить до пересечения с осью абсцисс в точке А, то отрезок ОА будет, очевидно, представлять собой полную потерю на разгон. Эта потеря, очевидно, должна быть равна приращению кинетической энергии транспортируемого ма­ териала, т. е.

G — производительность материалопровода в кг/сек-,

31

—скорость движения материала при установившем­ ся движении в м/сек-, например для вертикальных линий vM = vcp~ veum\

vMo —то же в момент загрузки (принимается равным 0).

В. С. Пальцев [30], исследуя вертикальные пнеэмоправоды с продуктами размола, получил для определения потерь давле­ ния на разгон формулу:

где А — коэффициент, зависящий от рода материала.

По исследованиям ВНИИЗа, этот коэффициент для грубых

продуктов размола Аг=0,Г12, для мягких, т. е. более дисперс­

как выше показано, приближается к скорости воздуха, коэффи­

циент А должен быть несколько больше (на 10—15%), но зави­ симость (II—40) не изменяется.

Длина разгонного участка зависит в основном от расчетной скорости воздуха в материалопроводе и составляет 3—4 м для малых скоростей (ve= 15—20 м/сек) и 7—8 м для больших ско­ ростей (ца = 25—35 м/сек). Общая потеря давления на разгон распределяется по длине разгонного участка неравномерно, при­ чем на первые 20% длины обычно падает до 50% общей потери.

В отдельных элементах пневматических установок (в прием­ никах, соплах, разгрузителях, циклонах, фильтрах) также имеют место потери давления. Эти потери зависят от параметров рабо­ ты установки (скорости воздуха и концентрации) и от рода транспортируемого материала. Однако определяющими факто­ рами обычно являются конструкция элемента и режим его рабо­ ты. Поэтому соответствующие указания по определению потерь приведены ниже, при описании этих элементов (см. главу IV).

Потери давления в воздуховодах, по которым циркулирует

чистый или запыленный воздух после выделения материала из

смеси или до ввода материала в смесь, определяются по форму­ лам для движения чистого воздуха.

3. Энергоемкость установок пневматического транспорта

Так как в воздуходувную машину установок пневматического транспорта попадает уже очищенный воздух, то мощность, по­ требная для привода ее, определяется по формуле (II—10). Так как

32

то (см. формулу II—10)

102-3,6 7ep.T)sa

где: GM— производительность установки в кг!сек\ QM— производительность установки в т/час.

Из этой формулы следует, что потребная мощность для при­ вода воздуходувной машины обратно пропорциональна концент­ рации ц; поэтому проектировщики часто стремятся увеличить концентрацию, благодаря чему снижается расход энергии. На самом деле, концентрация ц входит в числитель в выражение для

увеличить ц оправдано только при расчетах мощных установок с малыми значениями tga.

Из формулы (II—42) следует также, что N пропорционально скорости воздуха примерно в третьей степени, так как Qe про­ порционально ve в первой степени, а 2Др — во второй. Следова­

тельно, при проектировании пневмотранспортных установок нуж­

но стремиться к снижению расчетной скорости воздуха, однако,

она не должна достигать скорости завала, т. е. той скорости, при которой работа установки может оказаться ненадежной. Исходя из этих соображений, в ряде отраслей промышленности стремят­ ся к полному отказу от горизонтальных участков пневмопрово­ да, как требующих более высокой скорости воздуха для надеж­ ной работы. Однако при такой направленности в проектирова­ нии сильно сужается область применения пневматического транс­ порта, и поэтому эту тенденцию далеко не во всех случаях сле­ дует поощрять.

Высокая энергоемкость установок пневматического транспор­ та объясняется в значительной мере низким к. п. д. воздуходув­ ных машин, который например, для вентиляторов не превышает обычно 0,5—0,6. Изыскание более совершенных типов воздухо­

сопротивлений, повышающих общие потери давления.

Глава III

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ В УСТАНОВКАХ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В главе II указывалось, что параметры установок пневмати­ ческого транспорта (расчетная скорость воздуха, концентрация смеси, коэффициенты сопротивления движения смеси), а также тип установок и особенно вид оборудования (питатели, затворы, разгрузители и т. п.) обусловливаются характеристиками и свойствами материалов, подлежащих транспортированию,- Эти характеристики и свойства необходимо также знать для проек­ тирования смежного оборудования производственных процессов, связанного с работой пневматических установок (бункеров, до­ заторов и т. п.), так как ошибки в проектировании этого обору­ дования могут привести в неработоспособное состояние даже правильно запроектированную установку пневматического транспорта.

Основными характеристиками и свойствами материалов явля­ ются: размеры, форма и вес отдельных частиц; состав по фрак­ циям; удельный вес; насыпной вес; скорость витания в верти­ кальных трубах; сыпучесть, текучесть и слеживаемость; влаж­ ность и гигроскопичность; абразивность; хрупкость; коэффициен­ ты внутреннего трения; коэффициенты трения о различные по­ верхности и т. п.

Этот общий перечень может быть для отдельных видов мате­ риалов сокращен. Наоборот, при проектировании пневматиче­ ских установок для отдельных предприятий или для предприятий

отдельных отраслей пищевой промышленности могут быть по­

ставлены также специфические требования: отсутствие повреж­ дений отдельных частиц, сохранность особых качеств материала и аромата, охлаждение в пооцессе транспортирования и т. п. Для выполнения этих требований необходимо знать дополнитель­ ные свойства материалов — твердость, хрупкость, теплоемкость и т. п. Поскольку эти свойства специфичны, они рассматривают­

ся в главе VI.