Расчетно-графическое задание Основы промышленной вентиляции. 2020_ОсновыПВиПТ_РГЗ. Расчёт и выбор аспирационного оборудования

• Название: Расчёт и выбор аспирационного оборудования
• Анкор: Расчетно-графическое задание Основы промышленной вентиляции
• Дата: 24.12.2020
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: 2020_ОсновыПВиПТ_РГЗ.docx
• Тип: Документы; #163985
• страница: 6 из 6

Г. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АСПИРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Рис.5. Расчетная схема аспирационной системы
Расчет

Расчет выполняется последовательно по магистральному направлению с увязкой потерь давления в ответвлениях, при этом изменением диаметров добиваются равенства потерь:



Невязка потерь давления на ответвлениях не должна превышать 10%. Скорость воздуха в воздуховодах до пылеуловителя не должна быть меньше допустимой, 𝑣≥𝑣_d (при ρ_n=2940 кг/м³, 𝑣_d=16,7 м/с)

ρn , кг/м3	≤2600	2800	3000	3200	3400	3600
𝑣d , м/c	15	16	17	18	18,5	19

1. 
   Определяем расчетный диаметр участка и результат записываем в графу 5:
   

м;

2. Пользуясь нормируемыми размерами круглых воздуховодов из листовой стали (d =100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 325, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 мм), выбираем диаметр воздуховода и вносим в графу 6. При этом выборе следует выполнять условие d≤d_р.

3. Определяем скорость воздуха в воздуховодах и результат записываем в графу 7:



Для магистральных участков из условий экономии энергии не следует допускать скорость воздуха выше 25 м/с.

4. По формуле (48) определяем число Рейнольдса и записываем результат в графу 8.


Таблица

Результаты гидравлического расчета АС

№ строки	№ участка	Q м3/с	L м	dр м	d м	U м/с	Re·10-3	λ·103	λ	ζм			Pдин, Па				∆P, Па		Па, по магистрали
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13				14		15
				Минимальная (допустимая) скорость Ud=16,7 м/с
1	а1-2	0,466	16,6	0,188	0,180	18,3	213	18,9	1,74	0,35; 0,4; 0,3	2,79		203				566		566
2	а2-2	0,449	13,6	0,185	0,180	17,6	205	19,0	1,43	0,35; 0,4; 0,2	2,38		187				445		-
3					0,160	22,3	231	19,1	1,62	То же	2,57		301				774		-
4	2-3	0,915	11,6	0,264	0,250	18,6	300	17,4	0,81	0,3	1,11		209				232		798
5	а3-3	0,431	11,6	0,181	0,180	16,9	196	19,1	1,23	0,35; 0,4; 0,3	2,28		173				394		-
6					0,160	21,4	221	19,2	1,39	То же	2,44		277				676		-
7	3-4	1,346	10,6	0,320	0,280	21,8	394	16,7	0,63	0,3	0,93		288				268		1066
8	а4-4	0,414	14,6	0,178	0,160	20,6	213	19,3	1,76	0,35; 0,4; 0,3	2,81		257				722		-
9	4-5	1,76 группа из 4-х циклонов ЦН-11																		2446
		1,76	12,6	0,366	0,325	21,2	445	16,1	0,62	8,18	5,07				272	1380
10	5-6	1,76	37,2	0,366	0,325	21,1	443	16,1	1,84	0,2; 0,4; 3; 0,15; 0,1; 1	4,49		269				1208		3654

5. По формуле (47) определяем коэффициент сопротивления трения и записываем в графу 9.



6. Вычисляем и записываем в графу 10.



7. Пользуясь табл.10, в графу 11 записываем значения к.м.с. всех элементов сети данного участка

Таблица 10

Местные сопротивления элементов АС

Элемент сети
Пылеприемная воронка			0,35
Отвод (на ) при			0,4
Тройник	а) на проход (при )	0,3
	б) на боковое отверстие	0,2
Вход в циклон			0,5
Выход из циклона			0,2
Вход в вентилятор (конфузор)			0,15
Выход из вентилятора (диффузор)			0,1
Выход из трубы в атмосферу			1,0

8. Определяем приведенную сумму коэффициентов сопротивления и результат записываем в графу 12.



9. Определяем динамический напор на участке и записываем в графу 13.



10. В соответствии с формулой (46) определяем потери давления на участке и результат записываем в графу 14.



11. Последовательно суммируем потери давления по магистральному направлению и результат заносим в графу 15.



12. Проверяем условия (49). В первом случае оказалось, что сопротивление ответвления а2 – 2 намного меньше (невязка превышает 20%) потерь давления на участке а1 – 2. Поэтому пересчитываем сопротивление ответвления а2 – 2, уменьшив диаметр с 180 мм до 160 мм (результаты записываем в строку 3). При этом оказалось, что потеря давлении намного выше сопротивления участка, т.е. изменением диаметра не удается обеспечить равенство потерь давлений. В таком случае необходимо на ответвление а2 – 2 при d =180 мм установить диафрагму для погашения давления:


Требуемый коэффициент сопротивления диафрагмы:



Для конусных диафрагм коэффициент сопротивления зависит от диаметра [37]; при , (см. схему):

Таблица 12

	2,8	2,25	1,6	1,27	0,94	0,68	0,427	0,31	0,195
	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	0,7	0,75	0,8

В нашем случае обеспечит диафрагма при (d_n/d)²=0,7 , т.е.




Потери давлений на участках а3-3-4 и а4-4 удается уравнять также установив диафрагму.









Последнее равенство (49) удалось выполнить без изменения диаметров, т.к


Диаметры воздуховодов, расход воздуха и длину участков наносим на расчетной схеме (см. рис.5).

Д. ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА

Расчет

Требуемая производительность вентилятора и полное давление, развиваемое им, определяется по формулам:


Выбор вентилятора осуществляем совмещением характеристики сети



Наносим на график (рис.6) две точки (первая – с координатами тыс. м³/ч, кгс/м²; вторая – тыс. м³/ч, по формуле (52) кгс/м²) и проводим через них прямую 1–2, представляющую собой характеристику сети (поскольку характеристики построены в логарифмических координатах).

Пересечение графиков характеристики вентилятора Р=f(Q) при n=1710 с характеристикой сети (в рабочей точке 3) и определяет давление и производительность вентилятора при работе в данной сети:

, , а также КПД вентилятора .

Зная рабочую точку, определяем расчетную мощность электродвигателя вентилятора:

Установочная мощность:


где – коэффициент запаса мощности.

, кВт	0,5	0,5…1	1…2	2…5	5
	1,5	1,3	1,2	1,15	1,1

Вентилятор ЦП7–40 №8, η_b=1710 об/мин.


Рис.6. Характеристики вентилятора ЦП7–40 №8 (при n =1710 об/мин) и аспирационной сети (прямая 2–1)
Вывод: в ходе расчетно-графического задания рассчитали производительность местных отсосов, дисперсный состав и концентрацию пыли в аспирируемом воздухе. По полученным данным и требуемой степени очистки воздуха от пыли подобрали необходимое оборудование и провели гидравлический расчет аспирационной системы.