2.3.2 Аспирациялық желінің есебі

Аспирациялық жүйелерді есептемес бұрын есептелетін қондырғылардың қай желіде жататынын білу керек. Ал ол үшін талданатын машиналардың технологиялық процессте алатын орны және ауа шығынын білу керек. Аспирациялық жүйелерді жүргізген кезде ең бастысы екі магистралды бөліп алу керек және сол магистралға алдын ала талданатын машиналарды орналастыру керек. Магистралдың екі түрі болады: негізгі және қосалқы. Әр магистрал бөлігі белгілі аймақтардан тұрады. Негізгі магистралдардағы аймақтарды бас әріппен, мысалы, АБ, БВ немесе рим сандарымен, мысалы, I, II және т.с.с, ал қосалқы магистралдардағы кіші әріппен, мысалы, бг, гд немесе араб сандарымен, мысалы, 1, 2және т.с.с белгіленеді. Аталған аймақтардағы желілер және сол желіде орналасқан негізгі және вентиляциялық қондырғылар жеке - жеке есептелінеді.[17]

Бұл жұмыста майдалау бөліміндегі білікті станоктар негізгі магистралда жататын аймақтарда орналасқан. Қалған екі қондырғы қосалқы магистралдың аймақтарында.

Аспирациялық жүйелердің аймақтарының ұзындықтарын графикалық бөлімнің сызбаларынан тауып сұлбаға енгіземіз.

Фасонды бөлшектердің сипаттамасын сол сияқты аспирациялық жүйесінің жазықтық сұлбасына саламыз.

2.3.2.1 – кесте. Аспирациялық жүйе келесі жабдықтардан тұрады:

Аспирацияланатын жабдықтың атауы	Бір типті машина саны	Орналастырылған қабаты	Ауа шығыны, м3/сағ			Машинадағы қысым жоғалтулар, Нм, Па		Жабдықты аспирациялау мақсаты
			Бір машина дан	Барлық машина лардан
А1-БЗН білікті станогі	1	2	600	600	150		Санитарлы гигиеналық, технолог-қ
У1 – БММ магнитті сепаратор	2	3	540	1080	100		Санитарлы гигиеналық, технолог-қ

Есептеуді толық және динамикалық қысымдар үлгісімен жүргіземіз. Аспирациялық жүйенің басты магистралі келесі аймақтардан тұрады: I – II – III – IV – V – VI – VII, ал қосалқы аумақтар: 1, 2, 3 (қосымша А). VII бөлігіндегі қысымды желдеткіште есептемейміз, себебі олар желдеткіштің ПӘК – де есептейді. Қалған аймақтар негізгі және қосалқы магистарлдың жалғасқан бөлігінде жатқандықтан, оларды бөлек шығармай, бірге шығарады. Есептеуді алғашқы магистралдан бастаймыз, яғни I.[17]

I бөлігіндегі ауа шығыны 600 м³/сағ болатын білікті станок жатыр, яғни сол бойынша есепті байстаймыз. I бөлігі конфузор, бұрғыштан және екі тік аумақтардан тұрады.

Ауа жылдамдығын кеңестер бойынша, минималды ұқыпты тасымалдауға қарай - 12-15 м/с, V = 12 м/с деп қабылдаймыз. Ауа шығыны Q₁ = 600 м³/сағ [17] және жылдамдығы 12 м/с етіп номограмманы қолдана отырып, ауа өткізгіштің ең жақын стандартты диаметрін мына формула арқылы есептейміз:

(2.3.2.1)

Есептік мәндерін формулаға салатын болсақ, диаметріміздің мәнін аламыз:

(2.3.2.2)

Стандарт бойынша ең жақын мәнді аламыз,

Ауа шығыны бойынша Q = 600 м³/сағ және D₁ = 130мм шартты жылдамдығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

(2.3.2.3)

Сонда мәндерін қойып есептейтін болсақ, онда

Алынған жылдамдыққа байланысты бұл бөліктің динамикалық қысымын номограммадан қосымша В аламыз. Сонда таңдап алынған динамикалық қысымы 74,1 тең болады.

Диаметрі 140 мм және жылдамдығы 11 м/с бойынша жоғалған қысыммын қосымша 7-ден [17] табамыз. Сонда R = 11,06 Па/м.

I бөлігінің есептік ұзындығы конфузордан, бұрғыштан және екі тік учаскесінен тұрады.

Конфузор ұзындығын мына формуламен анықтаймыз:

(2.3.2.4)

Мұндағы b – конфузордың кіретін саңылауының ең үлкен өлшемі, бұл көрсетілген машина үшін 1000мм; b және l өлшемдерін ескере отырып конфузордың сығылу бұрышын = 45⁰ деп қабылдаймыз

Бұрғыштың ұзындығы:

L₀= παnD/180⁰ (2.3.2.5)

L₀=3,14*90*2*140/180 = 439,6 мм

Осы бөліктің есептік ұзындығы

L_I= L_к+L_о+L₁+L₂ = 0,767 + 0,439 + 6 = 7,2 м

I бөлігінің коэффициенттер қосындысы конфузор, бұрғыш және үштіктің өту аумағының коэффициенттер қосындысынан тұрады.

Бұрышы α =90° болатын бұрғыш коэффициентінің кедергі коэффициенті ξ_о = 0,15, оны кестеден № 8 [17] алынады. α = 45° бұрышы бойынша конфузордың кедергісін кестеден ξ_к = 0,09 және конфузор ұзындығының диаметрге қатынасы арқылы қабылдаймыз.

1 бөлік

Бұл бөлікте магнитті сепаратор орналасқан. Сонымен қатар, бөлік конфузордан, бұрғыш, үштіктен және тік аумақтан тұрады. Бөліктің ауа шығыны Q = 540м/сағ тең. Ауа шығыны арқылы бөліктің диаметрін келесі формула арқылы табамыз.

Есептік мәндерін формулаға салатын болсақ, диаметріміздің мәнін аламыз:

Ауа шығыны бойынша Q = 540 м³/сағ және D₁ = 140мм шартты жылдамдығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

Сонда мәндерін қойып есептейтін болсақ, онда

Алынған жылдамдыққа байланысты бұл бөліктің динамикалық қысымын номограммадан қосымаша В аламыз. Сонда таңдап алынған динамикалық қысымы, H_д = 74,1 тең болады.

Диаметрі 140 мм және жылдамдығы 11 м/с бойынша жоғалған қысыммын қосымша 7-ден [18] табамыз. Сонда R = 10,30 Па/м.

Конфузор ұзындығын мына формуламен анықтаймыз:

Мұндағы b – конфузордың кіретін саңылауының ең үлкен өлшемі, бұл көрсетілген машина үшін 500 мм; b және l өлшемдерін ескере отырып конфузордың сығылу бұрышын = 45⁰ деп қабылдаймыз

Бұрғыштың ұзындығы:

L₀= παnD/180⁰

L₀=3,14*60*2*140/180 = 293 мм

Осы бөліктің есептік ұзындығы

L_II = L_к+L_о+L₁+L₂ = 0,3 + 0,293 + 2 = 2,6 м

Бұрышы α =60° болатын бұрғыш коэффициентінің кедергі коэффициенті ξ_о = 0,12, оны кестеден № 8 [18] алынады. α = 45° бұрышы бойынша конфузордың кедергісін кестеден ξ_к = 0,13 және конфузор ұзындығының диаметрге қатынасы арқылы қабылдаймыз.

II бөлігі

Бұл аймақтағы ауа шығыны алғашқы екі бөліктегі ауа шығындарының қосындысына тең: Q = Q₁ + Q₂ + Q₃= 600 + 600 + 540 = 1740 м³/сағ

Сонда бөліктің диаметрін табатын болсақ, келесідей мәнді аламыз.

Бұл аймақтағы диаметр 140 мм-ге тең, ал қиылысу ауданы S=0,0153 м²

Ауа шығыны бойынша Q = 1740 м³/сағ шартты жылдамдығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

V_Ф = 1740 / 0,0153 * 3600 = 31,5 м/с

Бөліктің динамикалық және жоғалған қысымдары: H_д = 576 Па; R = 73, 94 Па/м бірдей болады.

Бөлік қосымша 2 – бөліктен және тройниктен тұрады. 2 – бөлікті келесідей шығарамыз.

2 бөлігі II бөлігінің қосымша магистралі. Бұл бөлікте екінші білікті станок орналасып тұр. 2 бөлігі конфузор, бұрғыш, тройниктен және тік аумақтан тұрады.

2 бөлігінің ауа шығыны Q = 600 м³/сағ тең, яғни ауа шығыны I бөліктегідей болғандықтан, жылдамдық v = 11м/с , динамикалық қысымы H_д = 74,1 Па және жоғалған қысымы R = 11,06 м/с бірдей болады.

Мәндерін қойып, конфузордың ұзындығын табамыз.

Көріп отырғанымыздай, 2 бөлігінің конфузорының ұзындығы I бөлігіндей.

Енді 2 бөлігінің бұрғышының ұзындығын табайық

L₀= παnD/180⁰

L₀ = 3,14*60*2*140 / 180 = 293мм

Осы бөліктің жалпы ұзындығын табамыз

L₂ = L_к + L_о + L₁ = 0,767 + 0,293 + 3 = 4 м.

Бұрағыш кедергі коэффициенті _o = 0,15 тең, конфузордың кедергі коэффициенті _k = 0, 10 тең.

II бөліктің ұзындығы L_II = 8 м.

III бөлігі қосымша 3 бөлікті және бір бұрғышты қосады. Бұл аумақтың ауа шығыны келесідей болады.

Q = 1740 + 540 = 2280 м³/сағ

Аумақтың жылдамдығы

Бұл аумақтың диаметрі келесі формуламен анықталады

.

Мәндерді формулаға қоятын болсақ, келесідей мәнге ие боламыз.

.

Стандарт бойынша жақын диаметрді таңдап аламыз, яғни D = 180 мм.

Бұл бөлім бұрғыштан тұрады. Бұрғышты келесі формула арқылы анықтаймыз:

L₀ = παnD/180⁰

Мәндерін қоятын болсақ,

L₀ = 3,14 * 90 * 2 * 180 / 180 = 565, 2 мм

Бұрағыш кедергі коэффициенті_o = 0,15 тең.

3 бөлігі

Бұл бөлікте магнитті сепаратор орналасқан. Сонымен қатар, бөлік конфузордан, бұрғыш, үштіктен және тік аумақтан тұрады. Бөліктің магнитті сепаратордан шығатын ауа шығыны Q = 540м/сағ тең. Ауа шығыны арқылы бөліктің диаметрін келесі формула арқылы табамыз.

Есептік мәндерін формулаға салатын болсақ, диаметріміздің мәнін аламыз:

Ауа шығыны бойынша Q = 540 м³/сағ және D₁ = 140мм шартты жылдамдығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

Сонда мәндерін қойып есептейтін болсақ, онда

Алынған жылдамдыққа байланысты бұл бөліктің динамикалық қысымын номограммадан қосымша В аламыз. Сонда таңдап алынған динамикалық қысымы 74,1 тең болады.

Диаметрі 140 мм және жылдамдығы 11 м/с бойынша жоғалған қысыммын қосымша 7-ден [18] табамыз. Сонда R = 10,30 Па/м.

Конфузор ұзындығын мына формуламен анықтаймыз:

Мұндағы b – конфузордың кіретін саңылауының ең үлкен өлшемі, бұл көрсетілген машина үшін 500 мм; b және l өлшемдерін ескере отырып конфузордың сығылу бұрышын = 45⁰ деп қабылдаймыз

Бұрғыштың ұзындығы:

L₀= παnD/180⁰

L₀=3,14*60*2*140/180 = 293 мм

Осы бөліктің есептік ұзындығы

L₃ = L_к+L_о+L₁+L₂ = 0,3 + 0,293 + 2,1 = 2,7 м

Бұрышы α =60° болатын бұрғыш коэффициентінің кедергі коэффициенті ξ_о = 0,12, оны кестеден № 8 [18] алынады. α = 45° бұрышы бойынша конфузордың кедергісін кестеден ξ_к = 0,13 және конфузор ұзындығының диаметрге қатынасы арқылы қабылдаймыз.

IV бөлігі

Желдеткішті жоғарғы кедергі бойынша қабылдайды. Магистраль бағытында желдеткішке келіп түскен кезде Q=1,05Q_ф формуласымен анықтылады.

Q_ф = 1,05(Q_п+∆Q_г.ц) (2.3.2.6)

Q_ф = 1,05 (2280 + 150) = 2551,5 м³/сағ.

Фильтрлеу бетінің керекті ауаданын келесі формула бойынша табады:

(2.3.2.7)

Мұндағы Q_ф –фильтрге келіп түсетін ауа шығынығ, м³/сағ;

Q_менш = 240 - 300 м³/(сағ*м²) –ұн зауытының майдалау бөлімі үшін РЦИЭ фильтрінің фильтрлеу материалына түсетін салыстырмалы жүктемесі.

Мәндерін қоятын болсақ,

№ 27 кестеден [18] фильтрлеу бетінің есептік ауданына жақын РЦИЭ 10,4 - 16 фильтрін таңдаймыз.

Салыстырмалы жүктемені келесі формуламен табамыз:

(2.3.2.8)

Мұндағы Q_ф – фильтрге түсетін ауа шығыны, м³./сағ;

S_ф –фильтрлеу бетінің ауданы, м²

Мәндерді формулаға қойсақ,

аламыз.

Фильтрдің кедергісін келесі формула арқылыанықтаймыз:

H_ф = (2.3.2.9)

Мұндағы– РЦИЭ фильтріне түсетін салыстырмалы жүктеме,м³/(сағ*м²).

Мәндерді қойып келесідей аламыз:

H_ф =

РЦИЭ 10,4 - 16 фильтрінің шығу және кіру қондырғыларының өлшемдері келесідей a*b = 217х402 мм и D₁ = 400 мм

V бөлігі

Бұл бөліктегі ауа шығынын РЦИЭ типті фильтрде соруды 2551,5 тең етіп алып, мына формула арқылы табады:

Q_в = 1,05 × Q_ф, м³/сағ (2.3.2.10)

Мұндағы Q_ф –фильтрге келіп түсетін ауа шығыны, м³/сағ

Формалағ мәндерді қоятын болсақ,

Q_в = 1,05 × 2551,5=2679 м³/сағ

Жылдамдықты фильтрден кейін 10 -12 м/с - ке дейін азайтуға болады, себебі ауа фильтрден кейін тазаланған болып шығады. Қосымша 7 - ден [18] стандартты диаметрді таңдап аламыз, сонда Н_д = 74,1 Па; R = 11,06 Па/м; V = 11 м/с болады.

V бөлігінің диаметрі 180 мм болғандықтан, ал РЦИЭ 10,4 - 16 фильтрінің диаметрі 400 мм болғандықтан, шығару патрубогі конфузор болып табылады.

Бұрағыштың ұзындығын келесі формула арқылы анықтаймыз:

L₀ = παnD/180⁰

Мәндерін қойып есептесек

L₀ = 3,14*90*2*180/180 = 565,2 мм

Бұрағыш кедергі коэффициенті _o = 0,15 тең, кесте 10 [18]

Конфузор ұзындығы мына формуламен анықталады:

Мәндерін қойып, конфузордың ұзындығын табамыз.

Конфузордың кедергі коэффициенті _k = 0, 13 тең.

V бөлігінің ұзындығы конфузор, бұрғыш және бір тік аумақтың қосындысынан тұрады.

L_V = L_o + L_k + L₁+ L₂ = 0,5652+0,1834+2,5 + 1,5 = 4,7 м.

VI бөлігі

VI бөлігі тік аумақ, конфузор мен бұрғыштан тұрады.

Бұрағыштың ұзындығы келесі формуламен есептелінеді:

L₀ = παnD/180⁰

Мәндерін қойып есептесек

L₀ = 3,14*90*2*180/180 = 565,2 мм

Бұрағыш кедергі коэффициенті_o = 0,15 тең, кесте 10 [18]

Конфузор ұзындығы мына формуламен анықталады:

Мәндерін қойып, конфузордың ұзындығын табамыз.

Конфузордың кедергі коэффициенті _k = 0, 10 тең.

VI бөлігінің жалпы ұзындығы

L_VI = L_o+ L_k+ L₁ = 0,5652 + 0,1225 + 2 = 2,7 м