Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-11-22 | 922 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В настоящее время на лесопромышленных предприятиях широко используется низкокачественная древесина, которая большей частью перерабатывается в щепу. Для транспортировки щепы целесообразнее использовать нагнетательные пневмотранспортные установки. Их схема представлена на рис. 4.20.
Рис. 4.20. Схема нагнетательной пневмотранспортной установки:
1 – фильтр; 2 – всасывающий патрубок; 3 – отвод; 4 – задвижка;
5 – воздуходувная машина; 6 – питатель; 7 – нагнетательный трубопровод; 8 – циклон; 9 – бункер
Ниже представлены методика и пример расчета пневмотранспортной установки при следующих исходных данных: порода древесины – сосна; П = 40 м3/ч; = 3 м; = 4 м; = 15 м; = 8 м; = 32 м; = 30°; = = 60°; задвижка открыта наполовину; z = 3; подача питания поперечная. Для заданной производительности установки находим весовой расход , Н/с, транспортируемой измельченной древесины:
70,8 Н/с, (4.106)
где – коэффициент неравномерности подачи материала в пневмотранспортную систему ( = 1,15…1,5); П – часовая производительность установки в плотных м3; – удельный вес древесины, Н/м3.
Для обеспечения весового расхода щепы необходим объемный расход воздуха
2,0 м3/с, (4.107)
где – удельный вес атмосферного воздуха ( = 11,8 н/м3); – весовая концентрация аэросмеси. В средненапорных установках на базе турбовоздуходувок = 3…7.
Транспортирующая скорость воздуха в нагнетательном трубопроводе определяется по эмпирической формуле
33 м/с, (4.108)
где – отношение скорости воздуха к скорости материала (для щепы = 1,33); b – коэффициент, зависящий от формы и размеров транспортируемого материала (для щепы b = 12). Удельный вес воздуха в начале нагнетательного трубопровода
, (4.109)
|
11,82 Н/м3,
где g – ускорение свободного падения, м/с2; r – газовая постоянная, дж/кг×к (r = 29,27 кГм/кГ×к = 287,1 Дж/Кг×К); , – атмосферное и избыточное давление воздуха в трубопроводе, Па или Н/м2. Для стандартных условий при абсолютной температуре = 293 к, = 760 мм рт.ст = 101367 Н/м2. Для средненапорных установок можно принять = 1,96 Па.
Диаметр нагнетательного трубопровода
, (4.110)
0,278 м.
В приложении 2 (табл.П.2.10, ГОСТ 8732-58) находим подходящую трубу с наружным диаметром 299 мм, толщиной стенок 8 мм и = 283 мм = 0,283 м. При этом диаметре уточняем скорость воздуха в горизонтальном нагнетательном трубопроводе:
, (4.111)
31,8 м/с.
Далее определим потери давления во всасывающем и нагнетательном участках пневмотранспортной установки. Для их нахождения необходимо знать коэффициент сопротивления трубопроводов , который определяется по формуле А.Д. Альтшуля
, (4.112)
где D – абсолютная шероховатость трубопровода. Для сварных труб D = 0,04…0,1 мм = (0,4…1)×10-4 м; Д – диаметр всасывающего () или нагнетательного () трубопровода, м ( = 1,5…2; = 1,6×0,283 = 0,45 м); – критерий (число) Рейнольдса, характеризующий, в каком режиме (турбулентном или ламинарном) работает пневмотранспортная установка.
В установках для пневмотранспорта измельченной древесины поток воздуха характеризуется турбулентностью течения, т.е.
, (4.113)
где – коэффициент кинематической вязкости воздуха – отношение абсолютной вязкости ( = 17,95×10-6 Н×с/м2) к плотности (, кг/м3). Для стандартного воздуха = 14,9×10-6 м2/с; – скорость движения воздуха, м/с.
Для нагнетательной установки во всасывающем трубопроводе скорость вычислим по формуле (4.111) и при = 0,45 м.
12,6 м/с.
Подставляя значения , , , в формулу (2.113), определим число Рейнольдса для нагнетательного ( = 603986) и всасывающего ( = 380537) участков. Зная величины , , , и принимая = 0,8×10-4 м, по формуле (4.112) находим коэффициенты сопротивления всасывающего ( = 0,0151) и нагнетательного ( = 0,0155) трубопроводов.
Потери давления на всасывающем участке
, (4.114)
|
где – длина всасывающего патрубка, м; – коэффициент сопротивления воздушного фильтра (для низконапорных и средненапорных установок фильтры не применяются, т.е. = 0); – коэффициент, зависящий от величины открытия задвижки (при полном открытии = 0,15, при открытии наполовину = 5,2, на четверть = 30); – коэффициент сопротивления отвода (отводы служат для изменения направления транспортировки) трубопровода.
, (4.115)
0,044,
где – угол поворота отвода, град; r – радиус закругления отвода, м; м; Z – отношение среднего радиуса кривизны к диаметру проходного отверстия. Обычно . При = 1,5 м z = 3.
Подставляя значения параметров в формулу (4.114), находим потери давления
510,32 Н/м2.
В нагнетательном трубопроводе потери давления складываются из потерь на разгон материала , в загрузочном устройстве , на движение материала по трубопроводам , на движение материала на подъем , в отводах трубопровода , на выходе и определяется из выражения
, (4.116)
Потери давления на разгон материала
, (4.117)
2437 Н/м2,
где – скорость движения материала, м/с ( = 0,6…0,8; = 0,7×31,8 = 22,3 м/с).
Потери давления в загрузочном устройстве
, (4.118)
304,6 Н/м2,
где – коэффициент сопротивления загрузочного устройства. Для шлюзового питателя барабанного типа с поперечной подачей = 0,45…0,7, с продольной подачей = 0,8.
Для средненапорных установок потери давления при транспортировке по трубопроводам
, (4.119)
5720,2 Н/м2,
где – длина нагнетательного трубопровода, м (); К – опытный коэффициент, зависящий от типа транспортируемого материала и диаметра трубопровода. Для щепы при < 0,3 м к = 0,6; при = 0,3 м к = 0,7; при > 0,3 м к = 0,8; – средний удельный вес воздуха в трубопроводе, Н/м2: = 11,81 Н/м2,
где – удельный вес воздуха в конце нагнетательного трубопровода; – средняя скорость течения воздушного потока, м/с: 31,77 м/с.
Потери давления при движении материала на подъем рассчитываются при углах подъема a > p/3 по формуле
, (4.120)
572,3 Н/м2,
где – длина трубопровода на подъем, м ( = ); a – угол подъема наклонного трубопровода, град. (a = ); – скорость воздуха в вертикальных и наклонных трубопроводах, м/с ( = (1,3…1,5), = 1,4×31,8 = 44,5 м/с).
Одинаковая скорость движения материала в горизонтальных и вертикальных трубопроводах достигается путем увеличения скорости воздуха в вертикальных трубопроводах за счет уменьшения их диаметра = 0,215 м.
|
Потери давления в отводах
, (4.130)
637,7 Н/м2,
где – опытный коэффициент, показывающий увеличение концентрации смеси в отводах (для щепы = 1,8); , – коэффициенты сопротивления второго и третьего отводов. Они определяются по формуле (4.115). При , = 0,287 м и 1 м 0,082.
Потери давления на выходе из трубопровода
, (4.131)
803,3 Н/м2,
где – коэффициент сопротивления выходного участка. При подаче в циклон = 2,5…5, в кучу = 1; – скорость воздуха во входном патрубке циклона, м/с.
Для рассчитанной производительности по воздуху q = 2 м3/с из приложения 2 выбираем циклон №7 с размерами входного патрубка a = 0,25 м, b = 0,38 м и определяем скорость 21,1 м/с. Суммарное давление во всасывающем и нагнетательном участках трубопровода
10985,4 Н/м2.
Потребная мощность электродвигателя воздуходувной машины
44755 вт = 44,8 кВт,
где z – коэффициент запаса (z = 1,1…1,2); – кпд воздуходувной машины ( = 0,5…0,75); – КПД привода (при соединении через муфту = 1, при клиноременной передаче = 0,9).
По значениям q и n из приложения 2 (табл.П.2.12) выбираем воздуходувную машину ТБ-150-1,12 с q = 2,3 м3/с, n = 2950 об./мин. и N = 45 кВт с электродвигателем А-83-2, у которого n = 2950 об./мин. и N = 55 кВт.
Задания для выполнения практической работы 4.8
1) Изучить типы пневмотранспортных установок, конструкцию их узлов и деталей.
2) Рассчитать диаметр всасывающего и нагнетательного трубопроводов.
3) Определить потери давления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
4) Рассчитать мощность и подобрать тип воздуходувной машины.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!