Аспирационная установка

">     расходом  и сопротивлением.

     Горизонтальные воздуховоды проводим выше окон под потолком на одном уровне, чтобы не затемнять помещений и не ухудшать промышленной эстетики; при этом минимальную высоту от пола до выступающих частей воздуховодов принимаем не менее 2,2 м;

     При проектировании трассы по возможности применяем минимальное число типоразмеров элементов установки с учетом типовых конструкций, изготовляемых на заводах или в специальных мастерских.

     Берем стандартные диаметры воздуховодов; радиус отводов принимаем равным , углы тройников берем равными 30°, угол сужения конфузоров аспирируемых машин . 

     1.8 Расчет аспирационной установки

     1.8.1 Исходные данные, цели и задачи расчета 

     Цель  расчета – определение всех параметров аспирационной установки для окончательного подбора вентилятора, обеспечивающего надежную и экономичную ее работу.

     Задачи  расчета состоят в определении диаметров воздуховодов всех участков установки, потерь давления на каждом участке и общих потерь давления установки по главной магистрали; в выравнивании потерь давления в тройниках на параллельных участках, а также в окончательном подборе вентилятора в сети, нахождении мощности для привода вентилятора и в подборе электродвигателя.

     До расчета аспирационной установки определяем месторасположение аспирируемого оборудования, вентиляторов, пылеуловителей и расположение трассы воздуховодов, т.е. проектируем  общий  вид аспирационной установки (лист 1) в масштабе 1:50.

     Кроме того, определяем следующие данные:

     

• расход  воздуха и потери давления в аспирируемом оборудовании (Таблица 1);
• длины прямых участков и характеристики фасонных деталей воздуховодов, т. е. размеры конфузоров машин, радиусы и углы отводов, углы тройников и т. п. (Лист 1 «Аспирационная установка, Общий вид»);
• сопротивление, подсосы и утечки воздуха в пылеуловителе. Сопротивление определяем по формуле в пункте 1.5, подсосы и утечки воздуха в пылеуловителе принимаем равными в сумме 150 Па;
• наличие вакуума в рабочих помещениях. Условно принимаем его равным 50 Па.

 

     1.8.2 Расчетная схема сети 

     Для расчета аспирационной установки  пользуемся расчетной схемой (рисунок 1).

     

     Рисунок 1 – Расчетная схема аспирационной установки

     

     

     1.8.3 Расчет сети 

     Скорости воздуха на вертикальных и горизонтальных принимаем по рекомендации ОАО «ЦНИИпромзернопроект» 

     Участок АБ. 

     Выбираем  . Определяем требуемый диаметр по формуле (9):

     

.

     Полученный  расчетный диаметр округляем  до ближайшего стандартного значения . Уточняем по расходу воздуха и диаметру скорость по формуле[1, с. 52]:

      ,                                                 (10)

     где S – площадь поперечного сечения воздуховода, м².

     

 м²

     

.

     Динамическое  давление находим по формуле[1, с. 40]:

      ;,                                                       (11)

     где ρ – плотность воздуха, кг/м³.

     

 Па.

     По  диаметру и скорости находим потери давления R, используя номограмму [1, с. 58, рисунок 43], соединив линейное значение расхода воздуха и скорости воздуха. Получаем .

     Определяем длину конфузора по формуле[1, с. 149]:

      ;                                                     (12)

     

     где b — наибольший размер входного отверстия конфузора, b=440мм [4, с. 38];

     α — угол сужения конфузора, принимаем равным 45°.

     

.

     Определяем  коэффициент сопротивления конфузора.

     Используем  формулу[1, с. 66]: 

      ,                                 (13) 

     где - коэффициент сопротивления, находим его по среднему диаметру D_ср.

      - угол сужения конфузора,  град.,

     n – степень сужения конфузора, n=S₁/S₂=(D₁/D₂)²

     

мм

     По  номограмме определяем: , отсюда

     

     

     Радиус  отвода определяется по формуле[1, с. 66]:

      ;                                                      (14)

     Определяем  радиус отвода:

     

,

     Коэффициент сопротивления отвода находим из таблицы 10 [1, с. 67] для R_о=2D и α=90°.

     

     Длину отвода на участке АБ определяем по формуле[1, с. 150]:

      ,                                                   (15)

     где n – отношение радиуса отвода к диаметру, для вентиляционных отводов рекомендуется принимать n=2.

     Определяем  длину отвода:

     

.

     Определяем  длину участка АБ:

     

     

     Потери  давления по длине воздуховода рассчитываем по формуле[1,

     с. 61]:

      ,                                                    (16)

     где R – потери давления на 1 м длины воздуховода, Па/м.

     Определяем  потери давления по длине для воздуховода АБ:

     

.

     Потери  давления аспирируемого оборудования:

      . 

     Участок аБ. 

     Значения  скорости воздуха  , диаметра воздуховода , динамического давления , потерь давления на 1 м длины воздуховода , длины конфузора , коэффициента сопротивления конфузора были определены при расчете участка АБ.

     Отвод, примыкаемый к тройнику при расчете  потерь давления не учитываем, так как  он учитывается при расчете потерь от тройника.

     Определяем  длину участка аБ:

     

.

     

     

     Находим потери давления по длине воздуховода  для участка аБ по формуле (16):

     

.

     Потери  давления аспирируемого оборудования:

      .

     Коэффициенты  сопротивления в тройнике определяем при выравнивании потерь давления в боковых участках АБ и аБ.

     Коэффициенты  сопротивления тройника берем из таблицы 13 [1, с. 69] по отношению площадей:

      , и расходов ,

     где - площадь бокового воздуховода;

      - площадь проходного воздуховода;

      - площадь воздуховода объединенных  потоков;

      - расход бокового воздуховода;

      - расход воздуховода объединенных  потоков;

     Коэффициент сопротивления бокового потока, приведенный с учетом коэффициента сопротивления отвода , .

     Потери  давления на местные сопротивления рассчитываются по формуле[1, с. 62]:

      ;                                           (17)

     где ς – коэффициент местных сопротивлений, зависящий от конструкции и параметров фасонной части.

     Определяем  потери давления на местные сопротивления на участке АБ:

     

.

     Определяем  потери давления на местные сопротивления на участке аБ:

     

      .

     Общие потери давления в воздуховодах рассчитываются по формуле[1, с. 146]:

      ;                                      (18)

     Определяем  общие потери давления на участке АБ:

     

.

     Определяем  общие потери давления на участке аБ:

     

.

     Определяем  разницу между потерями давлений на участках АБ и аБ:

      , т.е. более допустимой (10%), поэтому необходимо выравнивание потерь давлений в тройнике.

     Выравнивание  выполняем с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы.

     Находим коэффициент сопротивления диафрагмы по формуле[1, с. 146]:

      ;                             (19)

     

     По  номограмме на рисунке 54,а [1, с. 74] определяем значение . Откуда заглубление диафрагмы . 

     Участок БВ. 

     Принимаем .

     Находим расход на участке БВ:

     

.

     Определяем  диаметр воздуховода по формуле (9):

     

      .

     Выбираем  ближайший стандартный диаметр . Уточняем скорость по формуле (10):

     

.

     Динамическое  давление находим по формуле (11):

     

 Па.

     По  номограмме .

     Длина участка БВ:

     

.

     Потери  давления по длине определяем по формуле (16):