Пример расчета разветвленной пневмотранспортной установки

Расчет пневмотранспортной установки размольного отделения мельницы. Необходимо рассчитать разветвленную пневмотранспортную установку для транспортирования продуктов размола вальцового станка (рис. 1). Производительность мельницы – 135 т/сутки. Нагрузка на каждый материалопровод приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Расчетная нагрузка на материалопроводы в соответствии с балансом помола

Номер материалопровода	Нагрузка GБ		Коэффициент неравномерности α	Расчетная нагрузка GРАСЧ, кг/ч
	в % к 1	в кг/ч
1	100	5625	1,05	5906
2	78	4410	1,15	5071
3	45	2531	1,20	3037
4	35	1968	1,20	2301
5	48	2700	1,25	3375

Количество зерна, поступающее на первый материалопровод, принимается по балансу помола за 100%, что при производительности мельницы 135 т/сутки составляет кг/ч.

Учитывая коэффициент неравномерности α (для первого материалопровода α = 1,05), получаем расчетную нагрузку: кг/ч. Эти данные для материалопровода №1 записываем в таблицу 1.

Аналогично заполняем таблицу 1 для всех остальных материалопроводов.

Для удобства расчета пневмотранспортной установки пользуется расчетным бланком (табл. 2). Данные расчета по отдельным материалопроводам записываем в соответствующие графы указанного бланка. В столбцы 1, 2, 3 и 4 таблицы 2 переписываем соответствующие данные из таблицы 1. Длину материалопроводов определяем по рисунку 1 и вписываем в столбец 12.

Расчет материалопровода №1

Для первого материалопровода скорость движения воздуха принимаем υ = 20 м/сек из приложения 1 и вписываем в столбец 5. Коэффициент весовой концентрации допускаем предварительно μ = 3,5 (приложение 2); это значение вписываем в столбец 6.

По расчетной производительности G_РАСЧ и принятой массовой концентрации μ определяем предварительно расход воздуха по формуле:

м³/ч,

полученное значение вносим в столбец 8. По данным расхода воздуха Q=1406 м³/ч и скорости воздуха υ = 20 м/сек определяем предварительное значение диаметра d_М для материалопровода:

м мм,

это значение вносим в столбец 10.

В нашем случае ближайшим стандартным диаметром является d_М = 160 мм (приложение 4, столбец 1).

Таким образом необходимо сделать перерасчет расхода воздуха Q и коэффициента массовой концентрации аэросмеси μ:

м³/ч.

Полученное расчетное значение Q вносим в столбец 9 таблицы. Далее производим перерасчет μ:

.

Расчетное значение μ вносим в столбец 7.

Подбор отделителя

По расходу воздуха Q=1447 м³/ч из приложения 7 выбираем отделитель БЦ-475. Сопротивление отделителя определяем по формуле:

Па.

Эту величину вписываем в столбец 22 таблицы. Скорость входа υ_ВХ аэросмеси во входное отверстие отделителя (циклона) определяется из уравнения неразрывности воздушного потока:

м/с,

где a, b – высота и ширина входного отверстия отделителя, м, приложение 7.

Потери давления в материалопроводе Н_М от приемника до отделителя включительно определяем по формуле:

.

Потери давления в приемнике типа «сопло» определяем по формуле:

Па,

учитывая потери давления в машине (вальцовом станке)

Па,

получаем

Па.

Эту величину вписываем в столбец 20.

Потери давления на разгон материала определяем по формуле:

Па.

Значение i_Г =0,255 кг·ч/м²·т находим из приложения при υ = 20 м/сек и d = 160 мм и вписываем в столбец 18.

Потери давления на разгон H_Р = 1434 Па вписываем в столбец 19.

Потери давления на трение при движении материала с воздухом определяем по формуле:

Полученное значение вписываем в столбец 16. Значения R = 29,5 Па/м и K = 0,522 взяты из приложения 4 при υ = 20 м/сек и d = 160 мм.

Потери давления в отводе материалопровода определяем по формуле:

Па.

Эту величину вписываем в столбец 17.

При радиусе закругления и коэффициент сопротивления отвода будет равен (приложение 5).

Потери давления на подъем материала определяем по формуле:

Па.

Полученное значение вписываем в столбец 21.

В столбец 23 вписываем значение потерь давления в материалопроводе Н_М.

Данные столбца 23 равны сумме данных столбцов 16, 17, 19, 20, 21 и 22, т. е.

Па.

На этом заканчивается определение потерь давления в материалопроводе №1.

Далее в таком же порядке определяем потери давления в остальных материалопроводах пневматической установки. Данные расчета также вписываем в соответствующие графы таблицы 2.

При сравнении потерь давления во всех материалопроводах получаем, что наибольшие потери в материалопроводе №4; этот материалопровод и будет началом магистрального направления всей сети.

Дальнейший расчет пневмоустановок по магистральному направлению заключается в определении потерь давления в вентиляционной части указанной сети. Эти потери равны сумме потерь в коллекторном воздухопроводе, в групповом циклоне, в фильтре и в воздухопроводе от группового циклона и до выброса воздуха в атмосферу.