Пневматический транспорт измельченной древесины
Проектирование СА сводится в конечном итоге к решению в определенной последовательности задач, исходя из технологических условий и требований государственных и отраслевых стандартов. Цель проектирования — разработка проектно-сметной документации, необходимой для заказа материалов и оборудования, финансирования и производства строительно-монтажных работ по реализации проектных решений. К системам… Читать ещё >
Пневматический транспорт измельченной древесины (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Министерство образования и науки Российской Федерации Поволжский государственный технологический университет Кафедра ДОП Контрольная работа
«Пневматический транспорт измельченной древесины»
Вариант 21
Выполнил: студент гр. ТЛДП-42
Ортуков С.М.
Проверил: доцент П. П. Домрачев г. Йошкар-Ола
Содержание
1. Исходные данные
2. Характеристика отсасывающих устройств деревообрабатывающих станков
3. Определение минимального статического давления в коллекторе
4. Увязка потерь давлений в ответвлениях деревообрабатывающих станков
5. Определение концентрации воздушно-древесной смеси в магистральном (транспортном) трубопроводе
6. Выбор пылеулавливающего сооружения (циклона)
7. Выбор вентилятора и электродвигателя Выводы по проекту Список используемой литературы
В последние годы существенно изменились условия конструирования и расчета систем аспирации и пневмотранспорта измельченной древесины и полуфабрикатов на деревообрабатывающих предприятиях. Прежде всего, определилось четкое разграничение аспирационных и пневмотранспортных систем.
Инженерные системы, удаляющие от режущих головок технологического оборудования отходы производства, подающие их к пылеулавливающим сооружениям и осуществляющие их очистку, относятся к системам аспирации технологических процессов и оборудования.
Проектирование и эксплуатация СА сводятся к решению задач эффективной и надежной очистки воздуха в производственных помещениях и охраны атмосферного воздуха от загрязнения древесной пылью с минимальными капитальными и эксплуатационными затратами.
Проектирование СА сводится в конечном итоге к решению в определенной последовательности задач, исходя из технологических условий и требований государственных и отраслевых стандартов. Цель проектирования — разработка проектно-сметной документации, необходимой для заказа материалов и оборудования, финансирования и производства строительно-монтажных работ по реализации проектных решений.
К системам пневматического транспорта на деревообрабатывающих предприятиях относятся системы, состоящие из комплекса оборудования, сети трубопроводов и строительных конструкций и предназначенные для передачи измельченных материалов по воздуховодам как внутри одного, так и между различными технологическими процессами.
Конструирование и расчет пневматического транспорта технологического назначения обусловлен особенностями того или иного производства. При проектировании пневмотранспорта решаются следующие основные задачи: получение исходных данных, выбор трассы и принципиальных конструктивных решений, гидравлический расчет.
Эффективность работы СА в значительной мере зависит от правильности расчета, монтажа и условий их эксплуатации.
1. Исходные данные
1. Размеры цеха: 12×12x6
2. Количество поворотов (колен) на магистральном трубопроводе:
nм=4+Nmod3=4
3. Длина магистрального трубопровода:
Lм=60+21=81 м
4. Коллектор горизонтального типа
5. Деревообрабатывающее оборудование: ЦДК-4; С2Р-8; ШО10-А.
2. Характеристика отсасывающих устройств ленточнопильных станков
Таблица 1
Наименование станка | Марка станка | Схема воздуховодов в аксонометрии (вид с рабочего места) | Отсасывающие устройства | Отходы | Min скорости воздуха, м/с при влажности материала | Min количество отсасываемого воздуха от каждого отсоса, м3/с | |||||
Количество | Диаметр патрубка | Коэффициент сопротивления | Масса (при 600 кг/м3) | ||||||||
Общая | Пыли | <20% | >20% | ||||||||
Станок рейсмусовый двухсторонний | С2Р-8 | 0,18 | 0,148 | 0,0045 | А-0,473 Б-0,47 | ||||||
Станок прирезной с гусеничной подачей | ЦДК-4 | 0,11 (0,14) | 0,026 | 0,0023 | 0,23 | ||||||
Станок прирезной односторон-ний с автоподачей | ШО10-А | А-0,13 Б-0,14 В-0,215 | 1,0 1,0 0,8 | 0,045 | 0,0032 | А-15 Б-15 В-17 | А-0,20 Б-0,23 В-0,61 | ||||
3. Определение минимального статического давления в коллекторе
Прежде всего следует отметить, что параметры воздуха (воздушного потока) рассматриваются при стандартных условиях: атмосферное давление Ра=760 мм ртутного столба (10 330 мм водного столба; 10,1×105 Па); температура окружающей среды Т=2930 К (t= 20°С); относительная влажность воздуха ?=0,5 (50%).
1. Определяем диаметр воздуховода:
Пример расчета для станка ЦДК-4:
м
2. Определяем число Рейнольдса:
Пример расчета для станка ЦДК-4:
3. Принимаем абсолютную шероховатость стенок воздуховода=0,04 мм и определяем коэффициент трения:
Пример расчета для станка ЦДК-4:
4. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:
Пример расчета для станка ЦДК-4:
=0,373; =1;=0;=n*=1*0,15=0,15
5. Определяем расчетную длину участка воздуховода , м, от приемника станка до коллектора-сборника:
Пример расчета для станка ЦДК-4:
=0,5+6,3+0,5+1,1=8,4 м =0,5
6. Определим динамическое давление:
Рg=
Пример расчета для станка ЦДК-4:
Рg==135
7. Определим потери давления в ответвлении, Па, (для чистого воздуха):
Пример расчета для станка ЦДК-4:
Данные вычислений приведены в таблице 2.
Таблица 2
Марка станка | d, м | Pg, Па | Рi | |||||||
ЦДК-4 | 0,23 | 0,139 | 8,4 | 0,132 | 1,109 | 1,523 | 355,32 | |||
ШО10-А (А) | 0,20 | 0,13 | 8,2 | 0,143 | 1,173 | 1,523 | 363,96 | |||
ШО10-А (Б) | 0,23 | 0,139 | 0,132 | 1,056 | 1,673 | 368,415 | ||||
ШО10-А (В) | 0,61 | 0,214 | 173,4 | 7,9 | 0,0665 | 0,525 | 1,323 | 320,44 | ||
С2Р8 (А) | 0,47 | 0,182 | 194,4 | 7,8 | 0,08 | 0,62 | 1,523 | 416,59 | ||
С2Р8 (Б) | 0,47 | 0,182 | 194,4 | 8,3 | 0,08 | 0,664 | 1,927 | 503,69 | ||
Рmax= 503,69 Па Принимается статическое давление Нст.= 503,69 Па.
4. Увязка потерь давлений в ответвлениях деревообрабатывающих станков
Расчет произведем на примере для ответвления от станка С2Р8 (Б):
Принимаем диаметр ответвления d=0,180 м .
Определим число Рейнольдса:
Определяем коэффициент трения:
Определим динамическое давление:
Рg=
Рg==194,4
Определим потери давления в ответвлении, Па:
Р==524,29
После перерасчетов принимаем статическое давление Нст=548,3
Определяем процент расхождения потерь давлений:
=
Результаты остальных вычислений приведены в таблице 3.
Таблица 3
Марка станка | d, м | Pg, Па | Рi | |||||||
ЦДК-4 | 0,23 | 0,1 | 8,4 | 0,1991 | 1,672 | 1,523+0,8 | 539,325 | |||
ШО10-А (А) | 0,20 | 0,1 | 8,2 | 0,1991 | 1,633 | 1,523+0,8 | 534,06 | |||
ШО10-А (Б) | 0,23 | 0,1 | 0,1991 | 1,5928 | 1,673+0,6 | 521,88 | ||||
ШО10-А (В) | 0,61 | 0,1 | 173,4 | 7,9 | 0,1242 | 0,9808 | 1,323+0,6 | 503,52 | ||
С2Р8 (А) | 0,47 | 0,125 | 194,4 | 7,8 | 0,1467 | 1,1444 | 1,523 | 518,54 | ||
С2Р8 (Б) | 0,47 | 0,18 | 194,4 | 8,3 | 0,093 | 0,77 | 1,927 | 524,29 | ||
Магистраль | 2,21 | 17,59 | 0,4 | 185,64 | 0,0508 | 4,118 | 1,927 | 1122,19 | ||
5. Определение концентрации воздушно-древесной смеси в магистральном (транспортном) трубопроводе
Принимаем скорость воздуха в транспортном трубопроводе =16,34 м/с. Определяем диаметр транспортного воздуховода dТ:
при скорости 16,34 м/с диаметр равен 0,415 м; после перерасчетом принимаем d ном равен 0,4, при котором скорость равна 17,59.
Определим число Рейнольдса:
Принимаем абсолютную шероховатость стенок воздуховода=0,04 мм и определяем коэффициент трения:
Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:
Определяем потери давления, Па, (для чистого воздуха) в транспортном трубопроводе: деревообрабатывающий станок коллектор пылеулавливающий РМ=Па
6. Выбор пылеулавливающего сооружения (циклона)
1) Определяется начальная запыленность воздуха, поступающего в циклон, мг/:
2) Определяем допустимое значение запыленности выброса после очистки в циклоне [], мг/. При объеме выброса до 15 тыс. :
3) Определяем максимальное допустимое значение коэффициента проскока пыли:
По таблицам характеристик пыли определяю величины параметров улавливаемой частицы d и m. При, d=35,4 мкм; m=30 380,0 мг
4) Выбор циклона: УЦ-1500
5) Определяем минимальную допустимую скорость воздуха в сечении входного патрубка циклона, м/с:
6) Определяем расчетную величину скорости воздуха в сечении входного патрубка циклона, м/с:
7) Определяем максимальное значение параметров, при котором обеспечивается заданная запыленность воздуха после очистки
8) Для оптимального варианта рассчитывается значение запыленности воздуха после очистки, мг/, которое соответствует конструктивному значению параметра (модификации) циклона:
Модификация | |||||
0,38 | 0,45 | 0,525 | 0,6 | ||
9,13 | 15,39 | 24,78 | 37,445 | ||
9) Определяем гидравлическое сопротивление циклонов (потеря давления):
10) Определяем общее потери давления, Па:
7. Выбор вентилятора и электродвигателя
Па
По графикам в учебнике А. Н. Александрова, Г. Ф. Козориза «Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях» из всех полученных значений КПД выбираем наибольшее. В нашем случае выбираем вентилятор В-ЦП7−40−6 с КПД=0,55;
11) Выбор электродвигателя Мощность электродвигателя для привода вентилятора:
кВт.
По условиям комплектации вентиляторов электродвигателями выбираем электродвигатель АИР160S4 с номинальной (установочной) мощностью 15 кВт и частотой вращения вала электродвигателя nэ=1465мин-1.
Выводы по проекту
В данной работе были рассчитаны основные параметры системы аспирации для цеха размерами 12*12*6 м, в котором расположены три станка: станок шипорезный с односторонний с автоподачей ШО10-А, станок рейсмусовый двухсторонний С2Р-8 и станок прирезной с гусеничной подачей ЦДК-4. Был выбран циклон УЦ-1500, вентилятор В-ЦП7−40−6 с частотой вращения n=1900 мин-1 и КПД, к которому подобран тип электродвигателя АИР160S4 с частотой вращения n=1465 мин-1 и установленной мощностью N=15кВт.
Список используемой литературы
1. А. Н. Александров, Г. Ф. Козориз, «Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях», Москва «Лесная промышленность», 1988.
2. П. П. Домрачев, Пневматический транспорт измельченной древесины, Йошкар-Ола, 2001.