Расчет вентиляции концентратора и обоечной машины

Люки для очистки проектируют  на горизонтальных воздухопроводах, по которым перемещается запыленный воздух. Один люк устанавливают на длине 4 м. Люки для очистки проектируют  также у входных и выходных патрубков циклонов, но при манжетных соединениях люки не проектируют.

Люки обычно прямоугольной формы; для диаметров воздухопроводов  до 200 мм принимают размеры люков 80 х 120 мм, для диаметров более 200 мм — 100 х 150 мм.

Конструктивно люк состоит из рамки, прикрепленной к воздухопроводу на заклепках, крышки, прокладок и зажимов. Люки монтируют в нижней части воздухопровода без выступающих частей внутрь воздухопровода, для их полной герметизации используют прокладки.

Задвижки проектируют перед  входным отверстием вентилятора. В  момент пуска задвижка закрыта, и поэтому нагрузка на электродвигатель минимальна. Пуск вентилятора с открытой задвижкой не разрешается, так как чрезмерная перегрузка электродвигателя может вывести его из строя.

Недостатком задвижек является необходимость  применения ручного труда на закрытие и открытие их при пуске и остановке  вентиляторов.

Для устранения этого недостатка вместо задвижек проектируют на выходном отверстии вентилятора клапан, разработанный ЦНИИпромзер- нопроект.

Корпус клапана сварной конструкции; на входе и выходе приварены квадратной формы фланцы, размеры которых  равны выходному отверстию вентилятора. К боковым стенкам корпуса  приварены косынки из угловой стали размером 25 X 40 мм, к которым прикреплены пластины для опорных винтов.

При включении вентилятора клапан под действием давления воздуха  поворачивается против часовой стрелки на угол α, открывая воздухопровод. При выключении вентилятора под действием силы тяжести клапан возвращается в исходное положение и закрывает воздухопровод.

Для сборки клапана предусмотрен люк, который плотно закрыт крышкой и винтами.

Преимущества таких клапанов перед  задвижками состоят в том, что  устраняются ручной труд и притоки  наружного воздуха в помещения  при отключении сетей.

Для герметизации выпуска пыли из циклонов проектируют шлюзовые затворы. Очень редко применяют двухрядные грузовые клапаны. Положение груза на рычаге регулируют во время работы так, чтобы клапан открывался при заполнении пылью приемного патрубка.

Для уменьшения запыленности воздуха и повышения эффективности аспирации в зерновых самотечных трубах проектируют противопыльные клапаны, а для устранения подпоров пыли в циклонах иногда используют клапанные датчики подпора. Их монтируют на вертикальной самотечной трубе после циклона. При отсутствии подпора пыли клапан занимает вертикальное положение. Вовремя подпора пыль нажимает на клапан, и он поворачивается относительно оси на угол до 8°. При этом замыкаются контакты в датчике уровня срабатывает звуковая и световая сигнализации, установленные в диспетчерской предприятия.

Проектирование улиток. На выходе очищенного воздуха из циклонов вместо отводов и коллекторов проектируют улитки, которые требуют меньше высоты помещения.

Проектирование соединения воздухопровода с вентилятором. Для уменьшения вибрации и шума рекомендуется соединять воздухопроводы со входным и выходным отверстиями вентилятора мягкими вставками из трехслойного брезента. Форма фланцев вставок на входном отверстии вентилятора круглая, на выходном — квадратная.

Размеры фланцев мягкой вставки на входе в вентилятор принимают по диаметрам воздухопровода и входного отверстия вентилятора. Поэтому мягкая вставка на входе обычно имеет форму конфузора. Ее длину принимают не менее 150—200 мм.

Вертикальный воздухопровод вентилятора  посредством отвода с углом α = 90° или отвода входную коробку ЦАГИ, если недостаточно места. Коэффициент сопротивления входной коробки ξ = 0,27.

В случае применения входной коробки  вместо отвода диаметр фланца мягкой вставки будет равен диаметру входной коробки, который равен  диаметру входного отверстия вентилятора. В этом случае мягкая вставка на входе в вентилятор имеет форму цилиндра.

От правильного устройства аспирации  оборудования зависит эффективность его работы и всей вентиляционной установки. Поэтому улучшение конструкции аспирации оборудования является необходимым условием при проектировании более совершенных вентиляционных установок.

 

2.2 Компоновка вентиляционных  установок, требования к ним

 

На зерноперерабатывающих  предприятиях технологические процессы обычно сопровождаются большим выделением пыли, поэтому вентиляционным установкам придается особое значение.

Выявленное аспирируемое оборудование цеха разбивают на сети, определяют их количество, т. е. проводят компоновку вентиляционных сетей.

На мельницах, крупяных и  комбикормовых заводах, оборудованных  пневмотранспортом, часть оборудования цеха аспирируют воздухом пневмо- транспортных установок непосредственно через  самотечные трубы и приемные устройства или подсоединяют воздухопроводами к приемным устройствам пневмотранспорта.

Для того чтобы запроектированные  установки обладали высокими технико-экономическими показателями и эксплуатационной надежностью при объединении оборудования в сети, соблюдают следующие принципы компоновки:

технологический принцип, состоящий в том, что в одну сеть объединяют такое оборудование, в котором пыль одинакова или близка по качеству, т. е. при смешивании пыли не должно быть понижения качества пищевой и кормовой пыли;

принцип одновременности  работы, состоящий в том, что в одну сеть объединяют оборудование, работающее в одно и то же время;

пространственный  принцип, состоящий в том, что в одну сеть объединяют близко расположенное оборудование; кроме того, целесообразнее объединять оборудование вертикальными воздухопроводами, а не горизонтальными, что делает сети более экономичными и эксплуатационно надежными;

температурный принцип, состоящий в том, что в одну сеть нельзя объединять оборудование, имеющее разную температуру воздуха, так как при смешивании теплого и холодного воздуха возможна конденсация водяных паров, налипание пыли на стенки воздухопровода и как следствие невозможность эксплуатации;

принцип эксплуатационной надежности, состоящий в том, что машины с регулируемым режимом воздушного потока, а также с собственным вентилятором (например, зерновые сепараторы).

В подготовительном отделении  по технологическому принципу компонуют отдельные сети для оборудования первичной очистки зерна, где образуется негодная (черная) пыль, и для оборудования вторичной и окончательной очистки зерна с кормовой пылью. Зерновые сито – воздушные сепараторы с собственными вентиляторами проектируют в местные установки.

При наличии в цехе пневмотранспортных установок часть оборудования, после которого зерно поступает в пневмоприемники, аспирируют воздухом этих установок. Такое оборудование в компоновку аспирационных сетей не включают.

Разбив сеть на участки, определяем главную магистраль и боковые  параллельные участки сети.

За первый участок главной  магистрали принимаем участок, в  котором потери давления наибольшие, т.е. участок начинается от концентратора

А1 – БЗК – 9, т.к он имеет  наибольшее сопротивление (600 Па) и наиболее удалена от вентилятора.

Начало и конец участка  обозначаем буквами русского алфавита, по главной магистрали – прописными, по боковым участкам – строчными.

Главная магистраль аспирационной  установки состоит из участков: АБ – ВГ – ГД – фильтр РЦИЭ –  ЕЖ – вентилятор – ЗИ. Боковой  участок состоит из 2 участков: аб, вг.

Потери давления в боковых  участках не прибавляют к потерям  главной магистрали, а выравнивают  между собой и с участком главной  магистрали.

Далее принимаем метод  расчета, составляем расчетную таблицу, заполняем ее, проводим необходимые расчеты диаметров и потерь давления на участках. Суммируя потери давления на участках главной магистрали, находим общее сопротивление сети для подбора вентилятора.

 

2.3 Расчет вентиляционной  сети

 

Расчет сети состоит из составления расчетной схемы, расчетной  таблицы и пояснений к расчету.

Расчетная схема аспирационной  установки -  плоскостная схема вентиляционной  сети – рисунок 1 (Приложение Б).  Результаты расчета сводим в Таблицу 2 (Приложение В ). На схеме указаны длины прямиков и характеристика фасонных частей воздухопроводов, марки аспирируемого оборудования, количество отсасываемого воздуха от оборудования, потери давления в оборудовании. В схему установки включен фильтр типа РЦИЭ. Данные по длинам воздухопроводов взяты на основании разреза чертежа графической части (лист 2 - Продольный разрез мукомольного завода с нанесением аспирационной сети).

 

Таблица 1 – Аспирируемое оборудование

№ п/п	Наименование аспирируемого оборудования	Коли- чество	Этаж  установки	Расход воздуха, м3/ч			Потери  давления в машине, Па	Цель аспирации
				на одну машину	на все машины
1	Концентратор А1-БЗК-9	1	2	3900		3900	600	Санитарно-гигиеническая, технологическая
2	Аспиратор Р3-БНА-50	1	3	1300		1300	200	Санитарно-гигиеническая
3	Горизонтальная обоечная машина Р3-БГО-6	1	4	300		300	140	Санитарно-гигиеническая, взрывобезопасность
Итого полезный объемный  расход воздуха в сети Qп.сети = 5500 м3/ч

 

Для выявления типоразмера  фильтра РЦИЭ определим расход воздуха Q_ф, поступающего в фильтр. Этот расход (м³/ч) с учетом воздуха, отсасываемого от аспирируемого оборудования, подсосов в воздуховодах и шлюзовом затворе горизонтального циклона можно рассчитать по зависимости:

 

                              Q_{ф =} 1,05(Q_п.сети + ∆Q_г.ц.),                             (1)

 

где 1,05 — коэффициент, учитывающий 5 % подсоса воздуха в воздуховодах установки,

∆Q_г.ц — подсос воздуха через шлюзовой затвор горизонтального циклона, м³/ч; принимаем равным 150м³/ч.

Таким образом

 

                             Q_ф = 1,05(5500 +150) = 5932,5 м³/ч.

 

Требуемую площадь фильтрующей  поверхности рукавов находим  по формуле

 

                                  S_ф= Q_ф /[Q_уд] ,                                         (2)

 

где [Q_уд] = 240...300 м³/(ч×м²) — нормативная удельная нагрузка воздуха на фильтровальный материал фильтра РЦИЭ для зерноочистительного отделения мукомольного завода; принимаем равным 300 м³/(ч×м²)

Подставляя, получим:

 

                             S_ф = 5932,5 / 300 = 19,8 м²

 

Из табл. 27 [1] принимаем  ближайший типоразмер фильтра-циклона марки РЦИЭ 23,4-36.

Уточняем удельную нагрузку на фильтрующую поверхность фильтра  – циклона типа РЦИЭ 23,4-36 по формуле

 

                                  Q_уд=Q_ф/S_ф ,                                               (3)

 

Получаем:

 

       Q_уд = 5932,5/23,4=253,52 м³/(ч×м²)

 

Определяем сопротивление  фильтра по графику или по формуле

 

                                 H_ф = 100×(Q_уд / 60)^1,3,                             (4)

 

Подставляя значения, получаем:

 

                       H_ф = 100×(253,52/60)^1,3 =651,02 Па

 

Размеры входного и выходного  отверстий фильтра РЦИЭ 15,6-24 соответственно: a×b = 300×670м и D₁ = 505м (см. рис. 77 и табл. 28 [1]).

Проведем предварительный  подбор вентилятора. При предварительном  подборе вентилятора уточняются размеры переходных патрубков на входе в вентилятор и на выходе из него. Это позволяет более точно учесть при расчете сопротивление этих фасонных частей воздуховода.

Вычисляем расход воздуха  вентилятора с учетом формулы (5) и 5%-ного подсоса в фильтре, т. е.

 

                                    Q_в= 1,05×Q_ф                                       (5)

 

Подставляя значения, получаем:

 

                      Q_в= 1,05 × 5932,5 = 6229,12 м³/ч.