Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

.pdf
Скачиваний:
525
Добавлен:
28.01.2019
Размер:
40.02 Mб
Скачать

Заметим

,

что

коэффициент

местного

сопротивления

отвода

а

=

90° при К

=

2

1 для чистого воздуха равен 0,15, и,

следовательно,

 

 

 

(

 

 

 

 

 

энергии на «разгон» материала

после подтормажи

недоучет затрат

 

-

вания

в отводах

приведет к значительным ошибкам

в расчете аэро-

динамических

потерь.

Влияние транспортируемого

дисперсного

материала

на

величи-

ну

коэффициентов

местного

сопротивления

прочих

элементов

сети

воздуховодов

не

учитывается

по

причине

отсутствия

достаточного

экспериментального материала.

 

 

Потери давления

на прямых участках воздуховодов, по

торым перемещается

дисперсный

материал, больше,

чем

ко- при

транспортировке

чистого

воздуха

.

Расчеты

потерь

давления

в

 

проводить на основе уравнения

системах пневмотранспорта принято

И. Гастерштадта, предложившего оп-

ределять

потери

давления

при

движении

смеси

воздуха

и

дисперсного

материала по воздуховодам этой же сети чистого воздуха

как потери давления при движении по

Ар с поправкой на транспорт материала.

Арсм

=

Ар

{\

+

Лщ),

(

19.13

)

где

К

-

опытный

коэффициент

сопротивления

аэросмеси

,

получив-

ший название «коэффициент Гастерштадта»;

на прямом участке трубопровода диаметром с!

Арси - потери давления

и длиной / при переме-

щении

воздушного

потока,

содержащего

аэросмесь,

со

скоростью

у

;

Ар

-

потери

давления

воздушного

потока

чистого

воздуха

по

тому

же

трубопроводу

со

скоростью

V

.

Несмотря

на

длительное

существование

пневмотранспортных

установок движение перемещаемого материала в

чено недостаточно. Известно, что в

воздуховодах

 

воздуховодах изу-

с частыми поворо-

тами

в

плане

и

по

вертикали

твердые

частицы

примесей

двигаются

в

потоке воздуха

воздуховодов и

винтообразно, прижимаясь к поверхности

тем самым, вызывая дополнительные потери

стенок давле-

ния. В этом случае следует принимать К = 1,4.

В длинных прямых участках

центробежная

частицы к поверхности стенок

воздуховодов,

сила, прижимающая

становится

меньше

 

.

Сила

трения

и

коэффициент

К

также

уменьшаются

.

Величину

К

можно

определить

по

формуле

:

где

(I

-

диаметр

к

 

^

 

=

 

воздуховода в м.

 

Щз

,

(

19.14

)

541

Электронная

библиотека

ГГСр:

/

/

.

кГзСи.ги

Значения: коэффициента Кт:

опилки

0,82

стружка

0,78

технологическая щепа

0,7

измельченная кора

0,8

На основании формулы (19.14) составлена табл. 19.3 рекомен-

дуемых для расчетов коэффициентов К.

 

 

 

 

 

 

Таблица 19.3

Коэффициент К для горизонтальных участков

 

 

пневмотранспортных систем

 

 

Транспортируемый

Значения К при диаметре воздуховода, мм

материал

< 300

300

>300

Опилки

0,7

0,82

0,96

Стружка

0,65

0,78

0

9

Технологическая щепа

0,6

0,7

0

,

8

 

 

 

,

§104. Межцеховые системы пневматического транспорта

Межцеховые пневмотранспортные системы проектируются по

следующим схемам (рис. 19.3).

1. Всасывающая система. Материал транспортируется только по всасывающему воздуховоду. Между вентилятором и загрузочной воронкой устанавливают отделитель материала от воздуха. После

отделителя по сети транспортируется только запыленный воздух.

Всасывающие системы пневмотранспорта применяют как для пере-

дачи материалов из одного корпуса в другой, так и для транспорта

материалов от одной технологической линии внутри производствен-

ного корпуса.

Достоинство системы - материал не проходит через вентилятор.

Недостатки:

реальные потери давления, на которые можно рассчитывать

сеть, ограничены;

затруднения с выгрузкой для некоторых конструкций отдели-

телей, поскольку последние находятся под разрежением.

В зависимости от величины разрежения в конце пневмотранс-

портной системы всасывающие установки подразделяются на ус-

тановки с низким (до 0,01 МПа), средним (до 0,03) и высоким (Д°

542

Электронная библиотека Ъббр://:1 дV.кЬзби.ги

,

09

МПа) остаточным давлением. Практически всасывающие ус

0

 

 

 

 

 

 

 

 

-

тановки работают

при остаточном

давлении,

не

превышающем

0,05 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

| 1

2

 

5

 

6

 

 

 

 

 

I

 

 

 

6Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

сП

4

 

5

 

к

 

 

6

| . 8

 

2

6

4

 

 

 

-

 

 

 

/, 7 т

 

 

 

 

 

 

 

Он»

 

 

 

 

 

 

4

/

5

 

/6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ч

 

Рис. 19.3. Принципиальные схемы межцеховых пневмотранспортных систем

открытого типа

а- всасывающая, б - нагнетательная; в - всасывающе-нагнетательная;

1- загрузочная воронка, 2 - всасывающий воздуховод, 3 - пылевой вентилятор;

4 - нагнетательный воздуховод; 5 - циклон или иной отделитель материала; 6 -

радиальный вентилятор для чистого воздуха; 7- фильтр; 8 - эжекционная воронка

2. Нагнетательная система. Материал транспортируется толь-

ко по нагнетательному воздуховоду. Для загрузки применяют уст-

ройства типа питателей или эжекционных загрузочных воронок.

Достоинства - материал не повреждается при транспортировании,

больший радиус действия, нежели у всасывающей системы. Недоста-

ток - неустойчивая работа эжекционных воронок. Их можно заменить питателями, но это удорожает систему. Нагнетательные установки

различают по величине давления в начале пневмотранспортной сети: низкого давления до 0,11 МПа, среднего до 0,2 МПа и высокого до 0,9 МПа давления.

3. Всасывающе-нагнетательная система. Материал транс-

портируется как по всасывающему, так и по нагнетательному воз-

духоводам. Проходя через вентилятор, транспортируемый матери-

ал дополнительно измельчается, что является ее недостатком. Та-

543

Электронная библиотека 1лИр:/ / Ьдлг.кЬзби.ги

кая система пригодна для транспортирования отходов от дерево-

обрабатывающих станков на расстояние до 250 м. Достоинство

системы - больший радиус действия, нежели у системы всасы-

вающего типа, т.к. можно применять нагнетатели любого давления.

Возможна последовательная установка нескольких вентиляторов,

что существенно может повысить радиус действия системы. По-

добные системы с несколькими вентиляторами иногда называют

комбинированными.

§105. Внутрицеховые системы пневматического транспорта

и аспирационные системы

Универсальные системы с коллекторами-сборниками для обслуживания небольших групп станков. Количество станков, об-

служиваемых одной системой, определяется производительностью пылевого вентилятора. Обычно это количество не превышает 10-12

единиц. Схемы таких систем приведены на рис. 19.4, а сами коллек-

торы-сборники изображены на рис. 19.5 и 19.6.

Системы с коллекторами-сборниками являются достаточно

гибкими в эксплуатации, так как позволяют перемещать станки и присоединять новые. Перепад давления во всех ответвлениях, при-

а)

ГГ

 

 

В

1

 

I

.А и

 

 

б )

7

 

&

 

 

 

у

V

Рис 19.4. Схемы универсальных систем пневмотранспорта

сколлекторами-сборниками

а- горизонтальными спаренными, б - типа «люстра»

544

Электронная библиотека Нббр://:1 дV.кЬзби.ги

соединенных к одному коллектору-сборнику, одинаков, это позво-

ляет производить необходимые расчеты с целью определения диа-

метров ответвлений к вновь устанавливаемым или перемещаемым

станкам.

Коллектор сборник размещают в центре той части помещения,

в которой установлены деревообрабатывающие станки, обслужи-

ваемые им в центре нагрузок»). Это позволяет сократить протя- женность воздуховодов ответвлений от станков к сборнику отхо-

дов. Тип коллектора-сборника определяется высотой производст-

венного помещения. Наименее подвержены закупорке вертикальные

коллекторы-сборники, но их установка требует значительной высо-

ты помещения, так как необходимо обеспечить проход под транзит-

ным воздуховодом, транспортирующим отходы к циклону. При вы-

соте 4-5 м предпочтение отдается горизонтальным коллекторам- сборникам. В одноэтажных производственных зданиях небольшой

высоты применяют коллектор типа «люстра», позволяющий выно-

сить транзитный воздуховод за пределы помещения и размещать его

над плоской кровлей производственного здания.

а)

б)

в )

й

'

 

 

1 1 1 м 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

30°.

 

 

 

Ф

 

А

\

 

 

 

 

 

 

30

I

I

 

°

 

 

о

/

 

 

сГ

 

 

 

ю

20°

г

 

70- 80

70- 90

70-90

IА

Рис 19.5. Вертикальные коллекторы-сборники

а - с боковым подключением ответвлений, б - с верхним подключением ответвлений, в - конический

545

Вентиляция

Электронная библиотека Ъббр://бдV.кЬзби.ги

а)

О

ио

со

о

о

в )

ОвЕ} б )

шо о

04 ио

СО

в

<2

Ъ

ьФ

о

о

Ю

4>

*а

О125

--

4*

СЧ

е

О

-е

Ю

©-е

 

е.

V<%>

л ф

г)

8МЗ

30°

I Ло

И,/125

хз

<§>

8A 19.6. Коллекторы-сборники горизонтальные и типа «люстра»

а- горизонтальный типа ЛТА, б - горизонтальный типа ММСК-2;

в- типа «люстра»; г - то же с нижним расположением сборной трубы

Системы пневмотранспорта древесных отходов с разветв- ленной сетью воздуховодов (рис. 19.7) применяют в небольших

деревообрабатывающих мастерских и участках со стабильной тех-

нологией. Как и в первом случае, количество обслуживаемых одной

системой станков определяется производительностью пылевого вен-

тилятора. Врезка ответвлений в магистрали должна проводиться под

углом менее 90°. Рекомендуемые нормами углы врезки в 30° и 45 приводят к усиленному абразивному износу тройников. Более целе-

сообразен угол врезки в 15°.

546

Электронная библиотека КББр://:1 дV.кЬзБи.ги

I

л

 

 

 

 

 

 

1

Х^ |

Г г

1

А

 

17

3

2

«

^

 

1

</

 

7

 

7

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 19.7. Схема системы пневмотранспорта с разветвленной

сетью воздуховодов 1- местные отсосы, 2-пылевой вентилятор, 3-циклон; 4- герметичный бункер

Аспирационные вытяжные системы вентиляции. Относятся к местным вытяжным системам, так как оборудованы местными отсо- сами - приемниками пыли. Если технологический процесс предпола- гает замену оборудования в процессе эксплуатации, предпочтительны системы с коллекторами-сборниками, как это устраивается в системах пневмотранспорта древесных отходов. В случае небольшого количе-

ства станков возможно устройство разветвленных систем, как менее

металлоемких и громоздких. Расчет объемов вытяжки ведется в соот-

ветствии с соответствующими нормативными разработками для кон-

кретных местных отсосов. Скорости в воздуховодах аспирационных систем принимаются повышенными по сравнению воздуховодами для

чистого воздуха. Значения этих скоростей для некоторых видов пыли

могут быть приняты в соответствии с табл. 19.4.

 

 

Таблица 19.4

Пыль материала

Скорость в м/с

в вертикальных

в горизонтальных

-

участках

участках

 

 

Легкая и сухая пыль от шли

14-16

16-18

фования дерева

 

 

Пыль красок

14-16

16-18

Пыль мелкая минеральная

12

14

Пыль от матерчатых полиро-

10

12

вальных кругов

 

 

Пыль угольная

14

15

Пыль наждачная, минеральная

15,5

19

547

18*

Электронная библиотека НССр://:1 дV.кПзСи.ги

§106. Элементы систем пневмотранспорта

Воздуховоды системы пневмотранспорта и аспирации с

р < 0,5 кг/кг изготавливают из тонколистовой стали. В табл. 19.5

приведены рекомендуемые толщины листовой стали.

Таблица 19.5

Рекомендуемые толщины листовой стали, (мм) для изготовления

воздуховодов аспирационных систем с р < 0,2 кг/кг

Диаметр воздуховода

Диаметр воздуховода б > 200 мм

скорость воздуха

скорость воздуха

с1 < 200 мм

у < 23 м/с

у > 23 м/с

 

1 4 мм

В помещении

1,4 мм

2,0 мм

,

 

 

На улице

2,0 мм

2,0 мм

3,0 мм

Если р > 0,5 кг/кг и потери давления до 20000 Па применяют- ся воздуховоды с толщиной стенки 5 = 3,0 мм. В высоконапорных системах с Ар > 20000 Па сети монтируются из стальных электро-

сварных труб ГОСТ 10704-91. Минимальные диаметры трубопро- водов определяются видом транспортируемого материала (табл.

19.6).

Таблица 19.6

Минимальный диаметр трубопровода для транспортирования различных материалов, мм

Вид транспортируемого

Минимальный диаметр

материала

воздуховода

Мелкая пыль

80

Частицы опилок и мелкие стружки

100

Смесь, содержащая кусочки материала

 

(крупные стружки и т.п.)

130

 

Соединяются воздуховоды и трубы друг с другом с помощью

фланцев или на сварке. Отводы воздуховодов выполняются с отно- шением К /(1 > 2, а отводы трубопроводов с К > 5. Для ревизии и

548

Электронная библиотека ЬГГр:/ / Ьдл/ .кЕзГи.ги

прочистки в воздуховодах через 10-15 м, а также вслед за отводами устанавливаются лючки.

На деревообрабатывающих предприятиях присоединение мест-

ных отсосов станков к сети воздуховодов часто осуществляется гиб-

кими рукавами из металла или других материалов.

Поперечное сечение воздуховодов систем пневмотранспорта.

Нормативными документами рекомендуются для пневмотранспорт- ных и аспирационных систем воздуховоды круглого сечения. Однако

многочисленные исследования показали: в пневмотранспортных сис-

темах круглое сечение для горизонтальных участков не является оп-

тимальным. Концентрация транспортируемого материала в нижней

части горизонтального трубопровода может в

-

 

4-5 раз превышать ее среднее значение, а ос

 

новная масса переносимого материала зани-

 

-

 

мает ~ 1/3 сечения. В трубопроводах, имею

 

щих плоское дно, распределение концентра-

Ф

ций более равномерное нежели в круглых.

 

Перспективным является сечение типа «сег-

Рис 19.8 Поперечное

мент» (рис. 19.8) с углом раскрытия ср от 70°

до 130° в зависимости от вида перемещаемого

сечение сегментного

воздуховода

материала. Аэродинамические потери на тре-

 

ние в этих воздуховодах могут быть на 30% ниже, чем у круглых. Сегментовидные воздуховоды изготавливаются из круглых, по спе-

циальной технологии.

Питатели, приемники древесных отходов, шиберы, устанав-

ливаемые на ответвлениях. Питатель разобщает систему пнев-

мотранспорта с атмосферой, обеспечивая минимальные утечки или

присосы воздуха. Существуют различные виды питателей: шлюзовые, барабанные, винтовые и т.д. Все виды питателей объединяет один общий признак: загрузочное отверстие в стенке воздуховода сообща-

ется с атмосферой через шлюзовое устройство той или иной конст- рукции. На рис. 19.9 представлена принципиальная схема шлюзового

питателя, состоящего из загрузочной воронки, шлюзовой камеры 2,

ротора с лопастями 3, которые делят объем шлюза на отдельные ка-

меры, образованными лопастями и корпусом шлюзовой камеры. Вра-

щающийся ротор постепенно продвигает загруженный через воронку материал к отверстию в стенке воздуховода, внутрь которого он по-

ступает под действием силы тяжести. Питатель присоединяется к при-

емной коробке на воздуховоде со столиком вблизи оси воздуховода.

549

Электронная библиотека Ъ.1д1др://:1 дV.кЪзби.ги

 

 

 

1

 

 

 

0210

 

 

 

0295

 

о

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

 

о

 

 

 

ю

 

и

 

 

I

 

 

 

 

 

 

0185

 

О

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

Г

-

 

 

о

 

0150

 

см

 

 

см

 

 

 

 

 

Ю 7

Вид А

0290

 

0250

/

0185

0210

 

о см см

.

0150

х

Б-Б

2

 

<

0150

»

 

Рис.

19.9.

Принципиальная схема питателя с шлюзовой и ротором для подачи материала

камерой

1

-

фланец

для

присоединения раструба, 2

3- ротор с лопастями

-

шлюзовая

камера;

Во

Загрузочные

всасывающих

зитным потоком

воронки

 

являются простейшим

видом питателей.

системах

используют обычные

и воронки с тран-

воздуха.

В нагнетательных системах низкого давле-

ния

применяют

эжекционные

воронки

(

рис.

19.10

).

Обычные

воронки

состоят из раструба с углом раскрытия не более 60° и плавного отво-

да. Недостаток

обычной

воронки - возможность закупорки

ее

из

 

 

-

лишне большой

 

порцией

загружаемого материала.

Если

к воздухо-

воду

 

 

 

 

 

может при-

присоединена одна загрузочная воронка, закупорка

вести к

падению скорости в воздуховоде и выпадению транспорти-

руемого материала на дно. При прочистке воронки, когда воздух по-

ступает

в недостаточных

 

 

 

 

-

 

 

 

 

количествах, возможно скольжение выпав

шего материала

по «дну»

воздуховода, накапливание

вблизи местных

сопротивлений и

закупорка сети. Этого недостатка лишена воронка

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

-

транзитным потоком воздуха, выполненная в виде тройника с растру

бом для загрузки

материала на ответвлении. В случае

закупорки

через

 

-

проход

 

 

 

 

 

 

 

тройника

поступает достаточное количество

воздуха, позво

 

550

 

 

 

 

 

 

 

 

Электронная

библиотека

ЬЕЕр://

Ед

V.кЪзЕи

.ги