7 Определение гидравлического сопротивления установки

Гидравлическое сопротивление установки Р_г, Па, определяем по формуле:

(66)

где Р_с - гидравлическое сопротивление сушилки, определяется опытным путём; при отсутствии таких данных его можно принять равным: Р_с = 200-300 Па;

Р_к – гидравлическое сопротивление калориферной установки, Па;

Р_ц - гидравлическое сопротивление циклонов, Па;

Р_а - гидравлическое сопротивление аппарата мокрой очистки, Па;

Р_n – потеря давления на преодоление сопротивления трения и местных сопротивлений воздуховодов, Па;

(67)

где  - коэффициент трения;

- длина воздуховодов, м (принимаем равной длине барабана плюс 5-10 м);

d_{э –} эквивалентный диаметр воздуховода, м;

_вл..0 – плотность воздуха, поступающего в калорифер, кг/м³;

W – скорость воздуха, м/с; W=1525 м/с;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Так как у циклонов типа НИИОГАЗ входной патрубок прямоугольного сечения (a  b), то эквивалентный диаметр воздуховода равен (значения a и b для соответствующего циклона см. в табл. П5.2)

Длина воздуховода =20+7=27 м.

Коэффициент трения  определяем в зависимости от режима движения воздуха и шероховатости стенки трубы е.

Режим движения воздуха определяем по величине критерия Re:

(68)

где  - коэффициент динамической вязкости воздуха, Пас, находим по температуре t₀ 2;  = 0,018210^-3 Пас.

Средние значения шероховатости стенок труб, выполненных из различных материалов, можно найти по табл. XII 2. Для стальных цельнотянутых и сварных труб при незначительной коррозии е = 0,2 мм.

Коэффициент трения  для гидравлических гладких труб:

при Re  2300: (69)

при 2300 < Re < 100000 (70)

Т. к. в нашем случае Re > 100000, то по рис. 1,5 2 определим:

 = 0,02

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

(71)

где _вх – значение коэффициента местного сопротивления при входе в воздуховод;

_вых - значение коэффициента местного сопротивления при выходе из воздуховода;

_отв - значение коэффициента местного сопротивления отвода под прямым углом;

_пр - значение коэффициента местного сопротивления прямоточного вентиля;

Значения коэффициентов местных сопротивлений выбираем по табл. XXII 2:

_вх = 0,5 _вых = 1 _отв = 0,21 _пр = 0,31

Тогда

Гидравлическое сопротивление установки

8 Выбор вентилятора и электромотора к нему

Для подачи воздуха в систему применяют центробежные и осевые вентиляторы, которые выбирают с помощью графиков–характеристик 7 по значениям объёмной производительности Q, м³/ч и по общему сопротивлению системы Р, Па. В данных методических указаниях в проектируемой сушильной установке использован центробежный вентилятор, его характеристики представлены в прил. 6.

Полезную мощность вентилятора, N_n, Вт, находим по формуле:

(72)

где Q – подача (производительность) вентилятора, м³/с; Q = V_вл.0 = = 9,25 м³/с;

Р – полное гидравлическое сопротивление установки, Па.

(73)

где Р_ск – скоростное давление, создаваемое вентилятором, Па;

0,3Р_ск – потери давления на преодоление гидравлических сопротивлений внутри вентилятора, Па, где

Тогда

Мощность вентилятора N, кВт, которую должен развивать электродвигатель вентилятора на валу при установившемся режиме работы, находим по формуле:

(74)

где _в – к.п.д. вентилятора, _в = 0,4-0,7 (при малой и средней подаче) и _в = 0,7-0,9 (при большой подаче);

_пер – к.п.д. передачи от электродвигателя к вентилятору (_пер = 1, т. к. в центробежных и осевых вентиляторах, обычно, вал электродвигателя соединяется непосредственно с валом вентилятора).

Принимая _в = 0,7, получим:

Зная мощность N, выбираем электродвигатель к вентилятору (прил. 6).

Устанавливаем, что исходным данным лучше всего удовлетворяет центробежный вентилятор марки В-Ц14-46-5К-02, который характеризуется Q = 3,67 м³/с, Р = 2360 Па, _в = 0,71 и n = 24,1 об/с.

Вентилятор снабжён электродвигателем типа А02-61-4 с номинальной мощностью N_H = 13 кВт и к.п.д. двигателя _дв = 0,88.

Необходимо учесть, что мощность, потребляемая двигателем от сети, N_дв, кВт, больше номинальной вследствие потерь энергии в самом электродвигателе.

Поэтому

(75)

С учётом запаса на возможные перегрузки устанавливаем электродвигатель к вентилятору мощностью N_уст, кВт:

(76)

где - коэффициент запаса мощности (находим в зависимости от величины N_дв (табл. 8.1)).

Таблица 8.1. –

Nдв, кВт	Значения  для вентилятора
	центробежных	осевых
до 0,5	1,50	1,20
0,51-1	1,30	1,15
1,01-2,0	1,20	1,10
2,01-5,0	1,15	1,05
сверх 5,0	1,10	1,05

Полученная установочная мощность не превышает мощность двигателя, выбранную ранее. Если же окажется, что N_уст значительно превышает N_H, то необходимо выбрать другой электродвигатель с большей мощностью.

По номинальной мощности электродвигателя к вентилятору определяем удельный расход энергии на тонну удаляемой влаги N_уд: