Расчет пневмотранспортной установки

Министерство  образования и науки Российской Федерации 

ГОУ ВПО  «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ» 
 

Факультет: Механическая технология древесины

Кафедра: Технология деревообработки 
 
 
 
 
 
 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ  РАБОТА 

«Расчет пневмотранспортной установки» 

(ТД.000000.026.ПЗ) 
 
 
 
 

Руководитель:

__________________В.  А. Корниенко 

___________________________                                                      

        ^{(подпись)           (дата)}     

Выполнил:

Студент группы  43-01              

 

_________________ Д.Н.Шойбонов

 

      

     Реферат

 

     Расчетно-графическая  работа представляет расчет пневмотранспорных установок.

     Цель  расчетно-графической работы – рассчитать и спроектировать пневмотранспортную установку упрощенной конструкции  применительно к технологическому оборудованию.

     Пояснительная записка включает в себя 27 страниц текста, 3 таблицы, 1 рисунок,  3 использованных литературных источника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Содержание 

     Введение  5

1. Расчет коллекторной установки

  1.1Определение расчетного давления в коллекторе 6

    1.1.1 Потеря давления в приемнике 9

    1.1.2 Потеря давления в переходе от приемника к трубопроводу 10

    1.1.3 Потеря давления на преодоление сил трения 10

    1.1.4 Потеря давления в отводах 11

    1.1.5 Потеря давления в переходе от  трубопровода к выходному патрубку коллектора 11

   1.1.6 Потеря давления при входе воздушного потока в коллектор 11

  1.2 Определение диаметров материалопроводов 13

2 Выбор циклона

  2.1 Определение начальной запыленности воздуха 19

  2.2 Определение допустимого значения запыленности 19

  2.3 Определение фактической запыленности 20

2.4 Определение  скорости воздушного потока во  входном патрубке циклона 20

  2.5 Определение потери давления в циклоне 21

3 Расчет сборного  трубопровода и потери давления  в установке

  3.1 Расчет сборного трубопровода 22

  3.2 Потеря давления в сборном трубопроводе 22

  3.3 Потеря давления в коллекторной установке 23

  3.4 Потеря давления без циклона 23

  3.5 Определение суммарной потери давления 23

4 Выбор вентилятора  и электродвигателя

  4.1 Определение производительности вентилятора 24

  4.2 Определение давления, которое должен развивать вентилятор 24

  4.3 Определение частоты вращения рабочего колеса вентилятора и коэффициента полезного действия вентилятора 24

  4.4 Мощность электродвигателя 25

  4.5 Тип электродвигателя 25

Заключение 26

Список использованных источников 27 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

 

     В деревообрабатывающей промышленности пневматические установки применяются  для транспортирования измельченной древесины в виде      технологической щепы, стружки и  древесных отходов и.т.д., образующихся при обработке древесины на деревообрабатывающих станках.

     Универсальные пневмотранспортные установки упрощенной           конструкции отличаются от обычных тем, что они рассчитаны не на         технологический процесс, а на удаление образующихся отходов в пределах производственного участка или всей площади цеха. Данные системы широко применяют на предприятиях, где меняется  технология производства и      постоянно обновляется парк станков с установкой сложного                      многопозиционного оборудования с большим числом режущих                   инструментов. Они имеют ограничения по производительности и              преимущества в простоте и компактности решения. В этих установках       магистральный трубопровод заменен коллектором (небольшим резервуаром), к которому подключаются ответвления от станков. Статическое давление по сечению коллектора постоянно, поэтому во всех ответвлениях одна и та же разность давлений, т.е. коллекторные установки универсальны и могут      обслуживать всю расчетную площадь производственного помещения вне   зависимости от расположения станка.

     Коллекторные  установки позволяют переставлять оборудование в   пределах расчетной  площади, но их запас повышения производительности ограничен. При подключении дополнительного  оборудования увеличение производительности возможно лишь при повышении транспортной скорости в магистральном воздуховоде  на 20-30% путем увеличения частоты         вращения рабочего колеса вентилятора. Максимальная производительность коллекторной установки определяется наиболее благоприятным  режимом работы вентилятора обслуживаемой  системы.

     Цеховые стружкоотсасывающие установки выполняют одновременно транспортные и аспирационные (санитарно-гигиенические) функции.

     Правильно спроектированная и хорошо выполненная                    стружкоотсасывающая установка должна обеспечивать автоматическое    удаление до 95% всех опилок и стружки, образующихся при механической обработке древесины, и создание нормальных санитарных условий работы. Пылесодержание в зоне дыхания станочника не должно быть выше 6 мг/м³  воздуха.

     Для обеспечения аспирации через  приемники этих установок следует  забирать значительно большее количество воздуха, чем это требуется для  транспортных целей, в силу чего эти  установки работают с очень низкими  концентрациями смеси равными 0,05-0,2.

     Стружкоотсасывающие системы относятся к категории установок   низкого давления.

 

      1 Расчет коллекторной установки

 
 

     1.1 Определение расчетного давления  в коллекторе 

Таблица 1.1 – Аспирационные характеристики оборудования 

 

     Расчет  давления в коллекторе начинается с  изучения расчетной схемы трубопровода, простой трубопровод изображен  на рисунке 1.1 

     

     1 – приемник; 2 – переход от  приемника к трубопроводу;                        3 – прямолинейный участок; 4 –  отвод; 5 – переход от трубопровода          коллектора; 6 – коллектор 

     Рисунок 1.1 – Расчетная схема простого трубопровода 

     С целью подбора марки коллектора и его размеров, по таблице, где  приведены аспирационные характеристики установленного оборудования, определяется суммарный расход воздуха установки.

     Увеличив  этот расход на 20% (т.е. умножив его  на коэффициент равный 1,2), находим  марку коллектора и его размеры. 

     

  м³/ч. 

     Принимаем коллектор КГ10.180, его характеристики приведены в таблице 1.2

     Таблица 1.2 – Характеристика коллектора КГ12.180 

 

     Давление  воздуха в коллекторном узле принимается  равным 

           Нуз.= вi_max ,    (1.1) 

где вi_max – потеря давления в I-ой ветви с учетом наличия               материала в воздушном потоке, Па.

вimax определяется по формуле 

            вi _max  = вi_max (1+kμ)  (1.2) 

где вi_max – потеря давления в ветви при движении чистого               воздуха, Па;

                  k – коэффициент увеличения потерь давления за счет наличия     материала в воздушном потоке (k = 1,4);

                  μ – расходная массовая концентрация смеси в ответвлениях    станка. 

      Па, 

     Нуз.= 1836,36 Па. 
 
 

     Расходная массовая концентрация смеси μ рассчитывается по формуле

     

     

            , (1.3) 

где M_i – максимальный возможный выход отходов при работе станка, кг/ч;

                Q – объемный расход воздуха, проходящий через ответвление станка, м³/с;

           ρ – плотность воздуха (при  t = 20⁰С плотность воздуха ρ=1,2  кг/м³). 

      . 

     Потерю  давления в каждой ветви при движении чистого воздуха  _bi определяют для простого трубопровода по следующей формуле 

                             

_bi = _пр. + _пер.1+ _тр. + _отв. + _пер.2+ _вх ,     (1.4) 

где _пр – потеря давления при движении воздушного потока через приемник ответвления, Па;

               _пер.1  – потеря давления при движении воздушного потока через переход от приемника к трубопроводу, Па;

               _тр  – потеря давления на преодоление сил трения по длине         ответвления, Па;

               _отв – потеря давления при движении воздушного потока в          отводах, вызванная местными сопротивлениями при повороте, Па;