Рассчитать систему пневмотранспорта, предназначенную для удаления отходов обработки графита от 6 металлорежущих станков. Цех имеет размеры 18 х 24 х 9 м.
Станки оборудованы специальными стружкопылеприемниками, соединенными с помощью гибких резинотканевых рукавов с металлическими отсасывающими патрубками. Последние в свою очередь соединены с коллектором. Из коллектора отходы отсасываются через магистральный трубопровод. Стружка отделяется от воздуха в двух параллельно установленных циклонах типа ВЦНИИОТ /12/. Из циклона воздух по трубопроводу движется к вентилятору и далее нагнетается в трубопровод. Окончательная очистка воздуха перед выбросом в атмосферу производится в электрофильтре. Общее количество отходов обработки по технологическим данным составляет 1000 кг/ч. Транспортная скорость для наиболее крупных частиц графита составляет 35 м/с.
Решение
Определяем общий объем удаляемого от станков воздуха, исходя из величин транспортных скоростей воздуха и принятых диаметров трубопроводов.
Станок Число станков Диаметр отсасывающего патрубка, мм
Объем удаляемого воздуха, м3/ч
Токарно– винторезный ДИП - 500 2 75 580*2=1160
Горизонтально-фрезерный 1 50 250
Вертикально-сверлильный 1 50 250
Циркулярная пила 1 75 580
Горизонтально-сверлильный 1 50 250
2490
Определяем среднюю весовую концентрацию смеси:
μ=GмQp=10002490∙1.2=0.335 кгм3
Рассчитаем потери давления по участкам сети. Для расчета принимаем наиболее протяженный участок, на котором потери давления являются наибольшими (токарно- винторезный ДИП-500).
Участок 1: Пылестружкоприемник с патрубком и коленом. Длина участка l1=0,5 м. При диаметре d1 = 75 мм площадь поперечного сечения: F=πd24=0.0045 м2. Скорость воздуха: V1=5803600∙F=35.8 м/с.
-динамическое сопротивление в трубопроводе
Pд = ρV2/2 = 1,2 ∙ 35,82/2 = 769 Па
- потери на трение:
Pтр = λ ∙ l1 ∙ Pд / d = 0.21 ∙ 0.5 ∙ 769 = 81 Па
- суммы коэффициентов местных сопротивлений: стружкопылеприемник ξ = 1,0 (внезапное сужение); поворот r=4d ξ = 0.11. ξ=1,11;
- потери на местные сопротивления Рм = Pд ∙ ξ = 769 ∙ 1,11 = 854 Па;
- суммарные потери давления Р1 = 81 + 854 = 935 Па.
Участок 2
. Гибкий резинотканевый рукав диаметром 75 мм, длиной 1,5 м. Местные сопротивления в рукаве не учитываем ввиду большого радиуса поворота.
Потери на трение принимаем в 1,2 раза больше, чем в гладких трубах:
Pтр 2=1,2λdl2Pд2=1,2∙0,21∙1,5∙769=291 Па.
Участок 3. Металлический трубопровод диаметром 75 мм, длиной 15 м.
- потери на трение Ртр3 = 0,21 ∙ 15 ∙ 769 = 2526 Па;
- коэффициент местных сопротивлений: поворот r = 3d; ξ=0,12; вход в коллектор (внезапное расширение) ξ=0,81; ξ = 0,93;
- потери в местных сопротивлениях Рм3 = 0,93 ∙ 769 = 715 Па;
- общие потери Р3 = 2526 + 715 = 3241 Па.
Участок 4. Коллектор. Пренебрегая потерями на трение, подсчитываем потери на местные сопротивления на трение, подсчитываем потери на местные сопротивления в коллекторе.
Коэффициенты местных сопротивлений: внезапное сужение ξ = 0,45; поворот тока под прямым углом R/d = 1; ξ = 0,26; ξ = 0,71.
Общие потери в коллекторе Р4 = 0,71 ∙ 769 = 546 Па.
Участок 5. Магистральный трубопровод длиной 45 м от коллектора до стружкоотделителей. Диаметр трубопровода подсчитываем, приняв транспортную скорость воздуха 35,8 м/с.
d=0.0188LVmp=0.0188249035.8=0.157=157 мм
- принимаем λ/d = 0,061;
- потери на трение Ртр5 = 0,061 ∙ 45 ∙ 769 = 2 111 Па
- коэффициенты в местных сопротивлениях: Рм5 =0,66 ∙ 769 = 508 Па;
- общие потери: Р5 = 2111+508 = 2619 Па.
Участок 6
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
