Расчет пневмотранспортной установки

               _пер.2  – потеря давления при движении воздушного потока через переход от трубопровода к патрубку коллектора, Па;

               _вх – потеря давления при входе в коллектор, Па. 

      Па. 

     1.1.1 Потеря давления  в приемнике

 

     Потеря  давления в приемнике  _пр, Па 

                                                   

,                                  (1.5) 

     где _пр – коэффициент местного сопротивления приемника;

V_пр – скорость воздушного потока в отсасывающем патрубке     приемника, м/с. 

       

     Скорость  воздушного потока в отсасывающем патрубке приемника V_пр, м/с, определяется по формуле 

                                                         

,                                        (1.6) 

где Qi – принятый объемный расход воздуха, проходящий через      приемник, м³/с;

                  F_пр. – площадь живого сечения присоединительного патрубка    приемника, м². 

       

     Площадь живого сечения патрубка приемника  F_пр. , м²  

                                                         ,                                           (1.7) 

где d_пр – расчетный диаметр присоединительного патрубка               приемника, м. 

       

     1.1.2 Потеря давления  в переходе от приемника к  трубопроводу

 

     Потеря  давления в переходе от приемника  к трубопроводу _пер.1, Па, определяем по формуле 

                  _пер.1= _пер.1 , (1.8) 

  где  _пер.1 – коэффициент местного сопротивления перехода приемника к трубопроводу ответвления. 

     Этот  переход выполняют в виде диффузора, а  _пер.1 зависит от угла его расширения и отношения площади живого сечения трубопровода F к площади живого сечения патрубка приемника F_пр., т.е. 

                  _пер.1= f , (1.9) 

     Для α=12^о, F_пр=0,0314 м²; F=0,0314 м² коэффициент местного             сопротивления , следовательно и _пер.1= 0 Па.  
 

     1.1.3 Потеря давления на преодоление  сил трения  

     Потеря  давления на преодоление сил трения _тр., Па, определяется по формуле 

                  _тр.= l ,  (1.10) 

     где l – геометрическая длина ответвления, м;

          λ – коэффициент сопротивления  трения;

          d – диаметр трубопровода, м. 

      . 
 

      1.1.4 Потеря давления в отводах 

     Потеря  давления в отводах  P_отв., Па, определяется по формуле 

                  P_отв = , (1.11) 

где – сумма коэффициентов местных сопротивлений отводов, установленных в ответвлении. 

      . 

1.1.5 Потеря давления в переходе  от трубопровода к выходному       патрубку коллектора

 

     Потеря  давления в переходе от трубопровода к выходному патрубку коллектора P_пер.2, Па определяется по формуле 

                   _пер.2= _пер.2 ,                                 (1.12) 

где – коэфициент местного сопротивления перехода от             трубопровода ответвления к патрубку коллектора;

              V_пер.2 – скорость воздушного потока в переходе, м/с. 

     Переход в виде диффузора, то = 0, следовательно _пер.2= 0 Па. 

     1.1.6 Потеря давления  при входе воздушного потока  в коллектор

 

     Потеря  давления при входе воздушного потока в коллектор  P_вх., Па, определяем по формуле 

                                                

P_вх. = ,                                  (1.13) 

где _вх. – коэффициент местного сопротивления при входе воздушного потока в коллектор;

      V_вх.п. – скорость воздушного потока во входном патрубке             коллектора, м/с, которая определяется по формуле 

      P_вх. =  

                                                     

,                                       (1.14) 

     где  Q_i – расход воздуха, м³/с;

             F_вх.п. – площадь входного патрубка, м². 

       

     Площадь входного патрубка коллектора F_вх.п., м², определяют по    формуле 

                                                        

,                                       (1.15) 

     где d_вх.п. – диаметр входного патрубка коллектора, м. 

       

     С целью обеспечения работы ответвлений  в запроектированном        режиме и исключения перераспределения  воздушного потока между ними расчет ответвлений должен проводиться  с учетом обеспечения равенства  полных давлений потоков, проходящих через  них, расчетному давлению в коллекторном узле H_уз., т.е. отклонение _вi от H_уз. не должно превышать   допустимую величину [ ] на ±5%. Это условие записывается следующим образом 

                                             

,                           (1.16) 

       
 

      1.2 Определение  диаметров материалопроводов

 

     Исходной  формулой для определения диаметров  ответвлений является формула, устанавливающая  связь между расходом воздуха  Q, скоростью воздушного потока V и параметрами сечения F и d 

                                                        

,                                 (1.17) 

     Из  этого уравнения вытекает  

                                                         

,                                   (1.18) 

     Расчетный диаметр округляют в меньшую  сторону до ближайшего нормализованного его значения. 

       

     Принимаем диаметр 200 мм. 

     Расчет  проведен для станка шипорезного одностороннего ШО10-4, для остальных станков расчет производится аналогично, данные сведены в таблицу 1.3

      После заполнения таблицы выбирают _{вi max}, которое и принимают за расчетное давление узла H_уз.. После этого проверяют отклонение каждого значения _вi  от H_уз.

      Если  это условие не выполняется, то диаметр  трубопроводов и отводов d_иск. пересчитывается по формуле 

                                                            

,                              (1.19) 

где d_i – диаметр трубопровода, неудовлетворяющий условию, м.  
 
 
 
 

, 

     Принимаем d_иск = 0,16 м. 

     Для остальных трубопроводов расчет производится аналогично, результаты сведены в таблицу 1.3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2 Выбор  циклона

     2.1 Определение начальной запыленности воздуха

 

     Определяют  начальную запыленность воздуха, поступающего в циклон на очистку С₁, м²/м³ по формуле 

                                                        

,                                      (2.1) 

     где åМ_ni – суммарный выход пыли со станков, кг/ч;

      åQ_i – суммарный уточненный расход воздуха, отбираемый через приемники станков, м³/с;

               К₁ – коэффициент, учитывающий подсос воздуха (К₁=1,07). 

       

2.2 Определение допустимого значения запыленности

 

     Определяют  допустимое значение запыленности после  очистки        [С₂], мг/м³ при åQ_i меньше 15000 м³/ч

   

                                                 [С₂] ≤ (160 – 4Q)k,                                       (2.2) 

     Коэффициент k при ПДК рабочей зоны для древесной пыли 6 мг/м³ принимается равным 0,8. 

[С₂] ≤ (100 – 4∙15)∙0,8 

[С₂] ≤ 80 мг/м³. 
 
 
 
 
 
 
 

      2.3 Определение фактической запыленности

 

     Определяют  фактическую запыленность С₂, мг/м³ по формуле  

                                                           

,                                          (2.3) 

     где С₁ – начальная запыленность воздуха, мг/м³;

            e  – относительный выброс пыли, %. 

       

     Относительный выброс зависит от циклона и его  модификации и определяется по формуле 

                                                         e = (100-h),                                        (2.4)