2.2.3. Аэродинамический расчёт сушилки

Цель расчета - определение суммарных потерь напора воздуха в сушильном агрегате и воздуховодах для подбора вентилятора.

Поскольку производительность вентилятора уже определена в предыдущем подразделе, здесь нужно определить суммарные поте­ри напора.

Схема шахтной сушилки с точки зрения потерь напора возду ха может выглядеть (упрощенно), как показано на рисунке 2.

Все потери напора воздуха в сушилке можно разделить на три группы, Па:

Рис. 2. Схема сушилки: 1 - топка; 2, 3, 7, 8 - колено под углом 90°; 4 - внезапное расширение; 5 - шахта; 6 - внезапное сужение; 9.- отсасывающий вентилятор

h = h_l + h₂ + h₃. (22)

К первой из них (hi) относятся потери в топке. Точный расчет их затруднителен и поэтому обычно берут сопротивление топки вместе с золопылеуловителями в пределах 120... 140 Па.

Вторая группа сопротивлений (h₂) - сопротивление труб. Их подсчет проводится упрощенно, пренебрегая изменением объема и объемной массы воздуха после смешения с топочными газами, а также сопротивлением прямых участков труб в виду их малой длины. Таким образом, этот подсчет сводится к сумме местных сопро­тивлений по законам гидравлики.

К третьей группе (h₃) относится сопротивление слоя зерна, определяемое по приближенным формулам с использованием коэф­фициентов. из справочников. Вместо этого можно взять показатели сопротивления слоя непосредственно из графика, рассчитай пред­варительно скорость воздуха и длину его пути в зерне. Для опреде­ления сопротивления воздушному потоку в трубах принимаем об­щую схему сушилки, определяем по ней тип и общее количество местных сопротивлений. Для примера решим следующую задачу: труба между топкой и шахтой будет иметь два колена с углом 90°, на входе в шахту - внезапное расширение, на выходе из шахты - внезапное сужение и два прямоугольных колена между шахтой и вентилятором (рис. 2). Берем из справочника коэффициенты этих сопротивлений и определяем их сумму. Если принять, что диаметр труб 0,4 м, то, зная расход воздуха, можно определить его скорость движения в трубах. Это позволяет рассчитать динамический напор воздуха, произведение которого с суммой коэффициентов местных сопротивлений и определяет потери напора в трубах.

Потери в трубах h₂ принимаются из следующих соображений: пренебрегаем потерями на прямых участках, а учитываем только потери в коленах, сужениях и расширениях.

Тогда:

, Па (23)

г де – динамический напор воздушного потока в трубах, Па:

, (24)

где V_T – скорость воздушного потока в трубах, м/с:

, (25)

где F_T – площадь поперечного сечения трубы, м²:

(26)

где d – диаметр трубы (принимается 0,4 м).

– суммарный коэффициент потерь напора.

, (27)

г де – коэффициенты сопротивлений соответственно внезапного расширения, сужения и в колене. Эти данные берутся из справочника, они соответственно равны: 1,0; 0,5; 0,2.

Потери напора в зерне, Па:

, (28)

где К и α - коэффициенты, зависящие от основной культуры (К = 5900; α = 1,16);

С₃ - условная скорость воздуха в зерне, м/с (С₃ принимается равной 5% от скорости воздуха при выделении легких примесей). Если отделялись при очистке легкие примеси, то эта скорость равна границе отделения, если не отделялись - то минимальной цифре в таблице «от и до» в колонке критической скорости;

L - путь воздуха в зерне. Эта величина зависит от конструкции сушилки. Если короба шириной 0,1 м, высотой 0,15 м с расстояни­ем между рядами 0,25 м, то длина пути составит примерно 0,27 м (для шахтной сушилки СЗЩ-16А).