3.2 Расчет потерь давления при выдаче дозы

Для обоснованного выбора типа и параметров воздуходувной машины необходимо знать величину потерь давления при выдаче дозы. При известных скоростях воздуха и материала, потери давления при транспортировании можно рассчитать как сумму потерь от трения воздуха и материала, потерь на изменение количества движения массы материалаи потерь на местных сопротивлениях[7, 8].

Потери напора от трения материала определяются по формуле [8]:

,

(40)

где 0,0074;— средняя скорость материала на участке,.

Потери напора от трения воздуха:

,

(41)

где приипри.

Расчет потерь на местных сопротивлениях ведется отдельно для воздуха и материала [12] по формуле:

,

(42)

где — коэффициент местного сопротивленияi – го участка; — плотность и скорость воздуха или материала.

Общие потери напора

.

(43)

3.3 Выбор воздуходувного агрегата

Необходимую для создания потока несущего воздуха воздуходувную машину выбирают по [7, 11 или др.], в зависимости от необходимого максимального расхода и давления воздуха, определенных в предыдущем разделе.

3.4 Определение геометрических параметров камеры дозатора

Заполняемый объем камеры 1 питателя (рисунок 7) определяется массой дозы при насыпной плотности материала:. Форма камеры должна обеспечить свободное поступление материала в зону загрузки транспортного ствола без предварительного псевдоожижения.

1 — камера; 2 — транспортный ствол; 3 — загрузочное отверстие; 4 — аэроднище; 5 — воздухопровод.

Рисунок 7 — Цилиндроконическая (а) и пирамидальная (б) камеры ДФС

Загрузочное отверстие 3 должно быть расположено так, чтобы обеспечивалось максимальное заполнение объема камеры материалом. Степень заполнения определяется также углом естественного откоса материала , который, в свою очередь, зависит от параметров материала, в первую очередь, от влажности. Поперечный срез загрузочного торца транспортного ствола должен располагаться параллельно аэроднищу, на определенном (оптимальном) расстоянииZ от последнего (см. рисунок 1 и комментарии к нему, а также [7]). Площадь аэроднища должна обеспечивать пропускание максимально количества воздуха в единицу времени. При этом аэродинамическое сопротивление материала аэроднища должно быть по возможности минимальным [17]. Конструкции камер могут быть различными в зависимости от особенностей эксплуатации.

На рисунке 8 представлен общий вид пирамидальной камеры со смещением оси транспортного ствола к одной из стенок и схемы ее заполнения материалом. Аэроднище может быть прямоугольным или круглым. Преимущества данной конструкции:

• разный угол наклона стенок обеспечивает равномерное заполнение в гравитационном режиме [18];

• смещение оси транспортного ствола позволяет увеличить размер загрузочного отверстия, что в свою очередь приводит к уменьшению времени загрузки камеры и повышению производительности питателя.

Рисунок 8 — Схема и общий вид пирамидальной камеры ДФС

с аэроднищем и со смещенной осью транспортного ствола

На рисунке 9 представлен общий вид ДФС, не оборудованного аэроднищем. Подобная конструкция, в первую очередь, позволяет существенно уменьшить величину давления воздуха, выносящего СМ, обеспечить экономию электроэнергии и снизить мощность воздуходувного агрегата при той же скорости выдачи дозы СМ. Проблема в данном случае определяется необходимостью разрабатывать конструкцию узла ввода несущего воздуха и входа в транспортный ствол применительно к каждому продукту и расходу, с тем, чтобы обеспечить минимум гидравлического сопротивления при выдаче дозы.