126356 (598636), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис. 2. Аксонометрические схемы аспирационной системы перегрузочных узлов: 1 – перегрузочный узел; 2 – аспирационные патрубки (местные отсосы); 3 – пылеуловитель (циклон); 4 – вентилятор

2 . Расчет производительности местных отсосов

В основу расчета необходимого объема воздуха, удаляемого из укрытия, положено уравнение воздушного баланса:

(1)

Расход воздуха, поступающего в укрытие через неплотность (Q_н; м³/с), зависит от площади неплотностей (F_н, м²) и оптимальной величины разрежения в укрытии (Р_у, Па):

(2)

где – плотность окружающего воздуха (при t₀ =20 °С; =1,213 кг/м³).

Для укрытия места загрузки конвейера неплотности сосредоточены в зоне контакта наружных стенок с движущейся лентой конвейера (см. рис. 1):

(3)

г де: П – периметр укрытия в плане, м; L₀ – длина укрытия, м; b – ширина укрытия, м; – высота условной щели в зоне контакта, м.

Таблица 4. Величина разрежения в укрытии (Р_у) и ширина щели ( )

Вид транспортируемого материала	Медианный диаметр , мм	Укрытие типа «0»		Укрытие типа «Д»
		Ру, Па	, м	Ру, Па	, м
Кусковый		11	0,03	7	0,03
Зернистый		9	0,015	6	0,015
Порошкообразный	dм < 0,2	–	–	5	0,015

Расход воздуха, поступающего в укрытие по желобу, м³/с [10, 13, 25]

(4)

где S – площадь поперечного сечения желоба, м²; – скорость потока перегружаемого материала при выходе из желоба (конечная скорость падения частиц), определяется последовательно расчетом:

а) скорости в начале желоба, м/с (в конце первого участка, см. рис. 1)

, G=9,81 м/с² (5)

б) скорости в конце второго участка, м/с

(6)

в) скорости в конце третьего участка, м/с

(7)

– коэффициент скольжения компонентов («коэффициент эжекции») u – скорость воздуха в желобе, м/с.

Коэффициент скольжения компонентов зависит от числа Бутакова–Нейкова*

(8)

и критерия Эйлера

(9)

где d – средний диаметр частиц перегружаемого материала, мм,

(10)

(если окажется, что , следует принимать в качестве расчетного среднего диаметра ; – сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.c.) желоба и укрытий

(11)

ζ_вх – к.м.с, входа воздуха в верхнее укрытие, отнесенный к динамическому напору воздуха в конце желоба .

; (12)

F_в – площадь неплотностей верхнего укрытия, м²;

* Числа Бутакова–Нейкова и Эйлера являются сутью параметров М и N широко используемых в нормативных [21] и учебно-методических материалах [25, 28., 30].

B, м	0,5	0,65	0,8	1,0	1,2
Fb, м2	0,2	0,25	0,3	0,45	0,6

– к.м.с. желоба ( =1,5 для вертикальных желобов, = 90°; =2,5 при наличии наклонного участка, т.е. 90°) [21, 22]; –к.м.с. жесткой перегородки (для укрытия типа «Д»; в укрытии типа «0» жесткая перегородка отсутствует, в этом случае _пер =0) [25];

Таблица 5. Значения для укрытия типа «Д»

h/H	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
1,0	193	44,5	17,8	8,12	4,02
0,8	124	28,5	11,4	6,19	2,57
0,6	69,5	16,0	6,41	2,92	1,45
0,4	30,9	7,12	2,84	1,30	0,64
0,2	7,72	1,78	0,71	0,32	0,16
0,1	1,93	0,45	0,18	0,08	0,04

Ψ – коэффициент лобового сопротивления частицы [9]

(13)

β – объёмная концентрация частиц в желобе, м³/м³

(14)

– отношение скорости потока частиц в начале желоба к конечной скорости потока.

При найденных числах B_u и E_u коэффициент скольжения компонентов определяется для равномерно ускоренного потока частиц по формуле:

(15)

Решение уравнения (15)* можно найти методом последовательных приближений, полагая в качестве первого приближения

(16)

Если окажется, что φ₁

, (17)

где

(18)

(19)

(20)

Порядок расчета рассмотрим на примере.

1. На основании заданного гранулометрического состава строим интегральный график распределения частиц по крупности (воспользовавшись предварительно найденной интегральной суммой m_i) и находим медианный диаметр (рис. 3) d_м = 3,4 мм > 3 мм, т.е. имеем случай перегрузки кускового материала и, следовательно, =0,03 м; P_у =7 Па (табл. 4). В соответствии с формулой (10) средний диаметр частиц .

2. По формуле (3) определяем площадь неплотностей нижнего укрытия (имея в виду, что L₀ =1,5 м; b =0,6 м, при В =0,5 м (см. табл. 1)

F_н =2 (1,5 + 0,6) 0,03 = 0,126 м²

3. По формуле (2) определяем расход воздуха, поступающего через неплотности укрытия

Существуют другие формулы для определения коэффициента в т.ч. для потока мелких частиц, на скорости движения которых сказывается сопротивление воздуха [13, 14].

Рис. 3. Интегральный график распределения частиц по крупности

4. По формулам (5)… (7) находим скорости потока частиц в желобе:

м/с

м/с

м/с

следовательно

n = 4,43 / 5,87 =0,754.

5. По формуле (11) определяем сумму к.м.с. желоба с учетом сопротивления укрытий. При F_в =0,2 м² по формуле (12) имеем

При h/H = 0,12/0,4 = 0,3,

по табл. 5 находим ζ_nep =6,5;

6. По формуле (14) находим объемную концентрацию частиц в желобе

7. По формуле (13) определяем коэффициент лобового сопротивления
частиц в желобе

8. По формулам (8) и (9) находим соответственно число Бутакова–Нейкова и число Эйлера:

9. Определяем коэффициент «эжекции» в соответствии с формулой (16):

И, следовательно, можно пользоваться формулой (17) с учетом (18)… (20):

10. По формуле (4) определяем расход воздуха, поступающего в нижнее укрытие первого перегрузочного узла:

С целью сокращения вычислений положим для второго, третьего и четвертого перегрузочных узлов расход

к₂=0,9; к₃=0,8; к₄=0,7

Результата вычислений заносим в первую строку табл. 7, полагая, что все перегрузочные узлы оборудованы одним и тем же укрытием, расход воздуха, поступающего через неплотности i – го перегрузочного узла, Q_нi = Q_н =0,278 м³/с. Результат заносим во вторую строку табл. 7, а сумму расходов Q_жi + Q_нi – в третью. Сумма расходов , – представляет собой общую производительность аспирационной установки (расход воздуха, поступающего в пылеуловитель – Q_n) и заносится в восьмой столбец этой строки.

Расчет дисперсного состава и концентрации пыли в аспирируемом воздухе

Плотность пыли

Расход воздуха, поступающего в убытие по желобу – Q_жi (через неплотности для укрытия типа «О» – Q_нi = Q_H), удаляемого из укрытия – Q_ai (см. табл. 7).

Геометрические параметры укрытия (см. рис. 1), м:

длина – L₀; ширина – b; высота – Н.

Площадь поперечного сечения, м:

а) аспирационного патрубка F_вх= bc.;

б) укрытия между наружными стенками (для убытия типа «О»)

F₂=bH;

в) укрытия между внутренними стенками (для укрытия типа «Д»)

F₁=b₁H;

где b – расстояние между наружными стенками, м; b₁ – расстояние между внутренними стенками, м; Н – высота укрытия, м; с – длина входного сечения аспирационного патрубка, м.

В нашем случае, при В = 500 мм, для укрытия с двойными стенками (укрытие типа «Д») b =0,6 м; b₁ =0,4 м; С =0,25 м; H =0,4 м;

F_вx =0,25 0,6 =0,15 м²; F₁ =0,4 0,4 =0,16 м².

Удаление аспирационной воронки от желоба: а) для укрытия типа «0» L_у =L; б) для укрытия типа «Д» L_у = L –0,2. В нашем случае L_у =0,6 – 0,2 =0,4 м.

Средняя скорость воздуха внутри укрытия, м/с:

Характеристики

Список файлов книги