2.6. Потери давления на разгон материала

Материал, загружаемый в пневмотранспортную систему, часто имеет скорость равную нулю. Под воздействием воздушного потока материал разгоняется. На это расходуется часть энергии воздушного потока. Участок разгона за любым местным сопротивлением должен быть прямым и иметь длину до 10 м.

Потери давления на разгон материала за местными сопротивлениями, Па:

. (15)

В системах пневмотранспорта щепы потери давления на разгонном участке труб диаметром более 0,3 м рекомендуется находить по эмпирической формуле [1]

, (16)

где v –скорость движения воздуха, м/с;

d – диаметр трубопровода, м.

Потери давления на разгон щепы за отводами с поворотом 15 - 90 с осесмещенными патрубками для трубопроводов диаметром более 0,3 м можно найти по формуле, Па

. (17)

2.7. Потери давления в высоконапорной транспортной системе

Пневмотранспортные системы делят на низконапорные (р  10000 Па) и высоконапорные (р  10000 Па). В низконапорных системах допускают возможным пренебречь сжимаемостью воздуха и считают, что плотность воздуха неизменна по длине трубопровода.

В высоконапорных системах пренебрегать сжимаемостью воздуха нельзя. Сжатый воздух в начале трубопровода (рис. 8) занимает меньший объем. По мере приближения к выходу давление воздуха в трубе падает, приближаясь к атмосферному. В результате этого объем воздуха увеличивается, что приводит к уменьшению плотности и увеличению скорости его движения.

Скорость воздуха v_к и плотность _к в конечном сечении трубопровода связаны со скоростью и плотностью в начальном сечении v_н и _н уравнением неразрывности:

. (18)

С уменьшением плотности воздуха в конце трубопровода постоянного сечения скорость его увеличивается. Причем, если в начале трубопровода транспортирующая скорость v_тр = v_н, то в конце трубы v_тр  v_н.

Потерю давления в высоконапорной транспортной трубе для сжимаемого чистого воздуха находят по уравнению Альтшуля А.Д. [11]

. (19)

2.8. Расчет потери давления и мощности

Потеря давления в воздуховоде равна сумме потерь давлений на отдельных его участках (участке течения чистого воздуха, если он есть, горизонтальном, вертикальном, отводов, местных сопротивлений).

В высоконапорных установках при расчете потерь давления используют средние значения плотности и скорости воздуха. Средняя плотность воздуха _ср, кг/м³

, (20)

где _н - плотность сжатого воздуха в начале трубопровода, т.е. сразу же за воздуходувной машиной

, (21)

где р_р – нормальное рабочее давление воздуходувки по каталогу, Па; принимается не более 0,8 максимального рабочего давления для всех типов воздуходувок;

t_н – температура воздуха в трубопроводе за воздуходувной машиной; при температуре наружного воздуха в летний период +10…+15С (t_н =30…40С);

g = 9,81 м/с²;

В – атмосферное давление, В = 101325 Па.

Средняя скорость воздушного потока, м/с

, (22)

где v_ср,v_н – соответственно средняя транспортирующая скорость воздуха и скорость воздуха в начале трубопровода.

Скорость воздушного потока в начале трубопровода

, (23)

где v_опт – оптимальная транспортирующая скорость воздуха, м/с .

, (24)

Объемный расход воздуха Q, м³/ч, в начале трубопровода

, (25)

где Q_v – каталожная (паспортная) производительность воздуходувки, м³/ч. По этой величине Q находят внутренний диаметр воздуховода

, (26)

Потребная мощность электродвигателя для привода вентилятора находится с 10%-ным запасом на пусковой момент, кВт:

, (30)

Лекция 3.

Оборудование пневмотранспортных систем

План лекции. Воздуховоды, их типы, герметичность, соединения, диаметры, гибкие воздуховоды. Отводы, тройники, крестовины. Коллекторы. Диафрагмы. Приемники стружки. Вентиляторы, воздуходувки, компрессоры.

3. Воздуховоды

3.1. Типы воздуховодов

Для нужд аспирации и пневмотранспорта используют трубопроводы круглого поперечного сечения. Они более прочны, менее трудоемки в изготовлении и дешевле труб прямоугольного сечения. Производство круглых трубопроводов серийно налажено на фирме “Евросфера” (г. Новоуральск, Свердловской обл.) по швейцарской технологии компании “SPIRO International  S. A.”.

По материалам, из которых они изготавливаются, различают воздуховоды металлические, металлопластиковые и неметаллические. Конструктивно они могут быть прямошовными и спиральными. Соединения воздуховодов бывают фланцевые, бесфланцевые и сварные. Кроме того, воздуховоды могут быть гибкими, полугибкими, теплоизолированными и звукопоглощающими. Для изготовления воздуховодов используют оцинкованную сталь, алюминий, медь и нержавеющую сталь.