Пневмотранспортная установка

Пневмотранспортная установка перемещает высушенный опил в циклон. Установка всасывающее-нагнетательня включает пневмопровод, пылевые затворы, циклон-разгрузитель, вентилятор.

Температура, t, °С 50

Плотность берёзовой стружки при w_ак=25%, r_м, кг/м³ 670

Производительность по опилу, G_к, кг/с 0, 526

Плотность воздуха при t=50^оС:

r_t=r_o273/(273+t)=1, 29·273/(273+50)=1, 09 кг/м³

Производительность пневмопровода по транспортируемой стружке:

= _кK_н=0, 371·1, 15=0, 43 кг/с,

где К_н – подача опила в пневмопровод через шлюзовой питатель; К_н=1, 15.

Скорость воздуха в горизонтальном пневмопроводе:

w_пн=[K(4 -W_в/W_м+0, 01r_м+b)](1, 2/r_t2)^{0, 5}=[1, 05(4·0, 7-1, 18+0, 01·670+9](1, 2/1, 09)^{0, 5}=19, 1 м/с,

где К=1, 05; W_в/W_м=1/А; А=0, 95; b=8 [3, табл. 1]; r_м=670 кг/м³ – насыпная плотность опила при w_а2=25 % [2, табл. 5].

Расход воздуха пневмотранспортной установки:

V= /( r_t2)=0, 43/0, 7·1, 09=0, 56 м³/с.

Диаметр пневмопровода:

d= 0, 19 м.

Выбираем стандартный диаметр газохода Æ 200× 0, 5 мм [5, табл.2] D=0, 199 м.

Фактическая скорость парогазовой смеси:

w=V/0, 785d²=0, 56/0, 785× 0, 199²=18, 01 м/с.

Критическая скорость воздуха:

w_кр=5, 6d^{0, 34}d_э(ρ _м/ρ _t)^{0, 5 0, 25}=5, 6·0, 199^{0, 34}·0, 0023^{0, 36}·(670/1, 09)^{0, 5}·0, 7^{0, 25}=7, 97 м/с.

Фактически скорость воздуха w=18, 01 м/с больше критической w_кр=7, 97 м/с. Следовательно, стружка будет транспортироваться, не оседая на дно горизонтального участка трубопровода.

Критерий Рейнольдса:

Re=wdr_t/m_t=18, 01× 0, 199× 1, 09/19, 45× 10^-6=200850.

Коэффициент трения l определяем для гладкой трубы по Re=200850 и по [1, рис. 5] l=0, 0158.

Длина пневмопровода принимается ориентировочно по рис.1:

L=l₁+ l₂+ l₃+ l₄+ l₅+ l₆=10+20+15+20+30+8=103 м.

Местные сопротивления принимаем по [5, табл. 12] и рис. 1:

вход в трубу z_вх=1 3 шт.

отводы при a=90° z_от=0, 39 6 шт.

переход с круглого сечения на

прямоугольный (вход в циклон) z_п=0, 21 1 шт.

заслонка z_з=1, 54 1 шт.

вход и выход из вентилятора z_в=0, 21 2 шт.

Sz=3z_вх+6z_от+z_п+z_з+2z_в =3× 1+6× 0, 39+0, 21+1, 54+2× 0, 21=7, 51.

Потери давления при движении чистого воздуха:

DR_в=(1+(lL/d)+Sz)(w²r_t/2)=(1+(0, 0158× 103/0, 199)+7, 51)(18, 01²× 1, 09/2)=2950 Па.

Потери, возникающие при движении материала по пневмопроводу:

DR_мат=l_Y lw²r_t /d=0, 5× 0, 015× 0, 7× 30× 18, 01²× 1, 09/0, 199=279, 8 Па.

Потери давления на поддержание материала в псевдоожиженном состоянии для мелких частиц:

DR_под=Hg r_t =20× 1, 09× 9, 8× 0, 7=149, 5 Па, где H-сумма всех вертикальных участков.

Потери давления на разгон материала при загрузке его в пневмопровод:

DR_разг=z_разг (0, 5w²r_t)=1, 5× 0, 7(0, 5× 18, 01²× 1, 09)=185, 6 Па.

Общее гидравлическое сопротивление пневмотранспортной установки:

DR_пн=DR_в+DR_м+DR_под+DR_разг+DR_ц=2950+279, 8+149, 5+185, 6+116, 8=3681, 7 Па.

Приведённое сопротивление:

DR_пр=DR_пн(273+t)R_o/273(R_o+DR_пн)=3681, 7(273+50)*0, 9998*10⁵/273(0, 9998*10⁵+ 3681, 7)=4201, 3 Па.

Объёмная производительность вентилятора:

V_в=1, 12*V=1, 12*0, 62=0, 69 м³/с=2, 5 тыс м³/ч

По объёмной производительности V_в=2, 5 тыс м³/ч, DR_пр=4201, 3 Па и =0, 7 кг/кг выбираем вентилятор высокого давления по рис.12 [3] типа ВВД№8 V=2, 5 тыс м³/ч, DR=4, 2 кПа, η =0, 5, n=26, 6 c^-1.

Установочная мощность электродвигателя:

N_э=β VDR_пр/1000=1, 15*0, 69*4201, 3/1000*0, 5=6, 67 кВт

Выбираем электродвигатель по табл.17 [3] типа ВАО-51-2, N=10 кВт, η _дв=0, 87