ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.07.2020
Просмотров: 406
Скачиваний: 1
Втрати тиску в ділянці системи на долання опору тертя обраховують за формулою
, Па (11.14)
де – поправний коефіцієнт на температуру повітря, табл. 11.6.
5. Визначають суму коефіцієнтів місцевих опорів розрахункової ділянки , скориставшись рекомендаціями літературних джерел (табл.12.18...12.49 [3], табл. 4.49-4.55 [5], табл. 9.3 [8]).
Якщо рекомендований табличний коефіцієнт відноситься не до швидкості на розрахунковій ділянці, то його значення необхідно уточнити, зробивши перерахунок за формулою
, (11.15)
де - таблична величина місцевого опору; – швидкості повітря які використовують для визначення ; – дійсна швидкість повітря в розрахунковій ділянці.
6. Визначають втрати тиску в місцевих опорах розрахункової ділянки за формулою:
, Па (11.16)
де – поправний коефіцієнт на температуру повітря, табл. 11.6
Таблиця 11.6
Значення поправних коефіцієнтів на температуру повітря [9]
Температура повітряного потоку, оС |
Поправні коефіцієнти |
Температура повітряного потоку, оС |
Поправні коефіцієнти |
||
|
|
|
|
||
-30 |
1,15 |
1,20 |
30 |
0,98 |
0,97 |
-20 |
1,12 |
1,16 |
40 |
0,95 |
0,94 |
-10 |
1,09 |
1,11 |
50 |
0,93 |
0,91 |
0 |
1,05 |
1,07 |
60 |
0,91 |
0,88 |
10 |
1,02 |
1,03 |
70 |
0,89 |
0,86 |
20 |
1,00 |
1,00 |
80 |
0,87 |
0,83 |
7. Визначають втрати тиску в розрахунковій ділянці системи
, Па. (11.17)
8. Визначають втрати тиску в магістралі системи (як суму втрат тиску в послідовно поєднаних ділянках цієї магістралі)
, Па.
9. Втрати тиску в СВ рівні сумі втрати тиску в магістралі системи і в повітро- готувальному та іншому вентиляційному устаткованні, тобто
, (11.17)
де - сумарні втрати тиску при перетіканні повітряного потоку через устатковання, Па; 1,1 – підвищувальний коефіцієнт на невраховані втрати тиску в магістралі системи.
10. Виконують аеродинамічний розрахунок відгалужень від вузлових точок магістралі СВ із забезпеченням ув’язання втрат тиску в них.
Методика розрахунку відгалужень аналогічна розрахунку ділянок магістралі. Відмінність лише в тому, що при розрахунку відгалуження наперед відомі втрати тиску в ньому. Втрати тиску у відгалуженні повинні бути рівні тиску у вузловій точці відгалуження (трійнику, хрестовині), з допускним відхиленням в межах ± 10%. Розрізняють прості (з однієї ділянки) і складні (з декількох ділянок) відгалуження. Найперше розраховують магістраль складного відгалуження, добиваючись тієї умови, щоби втрати тиску у послідовно поєднаних ділянках цієї магістралі були рівними наявному тиску у вузловій точці відгалуження.
Якщо в результаті розрахунку втрати тиску у відгалуженні відрізняються від наявного тиску у вузловій точці, то при збереженні витрати у відгалуженні, шукають новий діаметр відгалуження (замість попередньо прийнятого ), за формулою
. (11.18)
Звідки
.
Нормалізовані розміри круглих і прямокутних сталевих повітропроводів вказані, відповідно, в додатках (13.1 і 13.2).
Аеродинамічний розрахунок трубопроводів СВ виконують переважно в табличному вигляді.
В СВ зазвичай застосовують повітропроводи нормалізованих розмірів, які можуть відрізнятись від визначених розрахунком. В цьому випадку витрати повітряних потоків по відгалуженнях перерозподіляються, в результаті чого можуть змінитися проєктні вимоги. Для запобігання цього (якщо неможливо добитися ув’язання втрат тиску зміною діаметра) потрібно передбачати додатковий місцевий опір у вигляді шайби, прикритої засувки (шибера), клапана регулювання витрати тощо. Найоптимальнішого ув’язання втрат тиску у відгалуженні, за відсутності в повітрі твердих домішків, можна досягти діафрагмою (табл. 11.7) визначивши величину її коефіцієнта місцевого опору
, (11.8)
де – різниця тиску у вузловій точці () і фактичних втрат тиску у відгалуженні (), Па ; – швидкість повітряного потоку у відгалуженні, м/с.
Таблиця 11.7
Діаметри отворів діафрагм для повітропроводів
круглого поперечного перерізу [5]
|
Діаметр отвору діафрагми, мм при діаметрі повітропроводу мм |
|||||||||||||
100 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
315 |
355 |
400 |
450 |
500 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
0,3 |
91 |
114 |
128 |
146 |
164 |
182 |
205 |
228 |
255 |
287 |
324 |
365 |
410 |
456 |
0,4 |
90 |
112 |
125 |
143 |
161 |
179 |
201 |
224 |
251 |
282 |
318 |
358 |
403 |
448 |
0,5 |
88 |
110 |
123 |
141 |
159 |
176 |
198 |
220 |
247 |
278 |
313 |
353 |
397 |
441 |
0,6 |
87 |
109 |
122 |
139 |
156 |
174 |
196 |
217 |
243 |
274 |
309 |
348 |
391 |
435 |
0,7 |
86 |
107 |
120 |
137 |
155 |
172 |
193 |
215 |
240 |
270 |
305 |
343 |
386 |
429 |
0,8 |
85 |
106 |
119 |
136 |
153 |
170 |
191 |
212 |
238 |
267 |
301 |
339 |
382 |
424 |
0,9 |
84 |
105 |
117 |
134 |
151 |
168 |
189 |
210 |
235 |
264 |
298 |
336 |
378 |
420 |
1,0 |
83 |
104 |
116 |
133 |
150 |
166 |
187 |
208 |
233 |
262 |
295 |
332 |
374 |
416 |
1,1 |
82 |
103 |
115 |
132 |
148 |
165 |
185 |
206 |
230 |
260 |
292 |
329 |
370 |
411 |
1,2 |
82 |
102 |
114 |
131 |
147 |
163 |
184 |
204 |
228 |
257 |
290 |
326 |
367 |
408 |
1,3 |
81 |
101 |
113 |
129 |
146 |
162 |
182 |
202 |
226 |
255 |
287 |
323 |
364 |
404 |
1,4 |
80 |
100 |
112 |
128 |
144 |
160 |
181 |
201 |
225 |
253 |
285 |
321 |
361 |
401 |
1,6 |
79 |
99 |
111 |
126 |
142 |
158 |
178 |
198 |
221 |
249 |
281 |
316 |
356 |
395 |
1,8 |
78 |
97 |
109 |
125 |
140 |
156 |
175 |
195 |
218 |
246 |
277 |
312 |
351 |
390 |
2,0 |
77 |
96 |
108 |
123 |
138 |
154 |
173 |
192 |
215 |
242 |
273 |
308 |
346 |
385 |
Продовження табл.11.7 |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
2,2 |
76 |
95 |
106 |
122 |
137 |
152 |
171 |
190 |
213 |
239 |
270 |
304 |
342 |
380 |
2,4 |
75 |
94 |
105 |
120 |
135 |
150 |
169 |
188 |
211 |
237 |
267 |
301 |
338 |
376 |
2,6 |
74 |
93 |
104 |
119 |
134 |
149 |
167 |
186 |
208 |
234 |
264 |
298 |
336 |
372 |
2,8 |
74 |
92 |
103 |
118 |
133 |
147 |
166 |
184 |
206 |
232 |
261 |
295 |
331 |
368 |
3,0 |
73 |
91 |
102 |
117 |
131 |
146 |
164 |
182 |
240 |
230 |
259 |
292 |
328 |
365 |
3,2 |
72 |
90 |
101 |
116 |
130 |
145 |
163 |
181 |
202 |
228 |
257 |
289 |
325 |
361 |
3,4 |
72 |
90 |
100 |
115 |
129 |
143 |
161 |
179 |
201 |
226 |
254 |
287 |
323 |
358 |
3,6 |
71 |
89 |
100 |
114 |
128 |
142 |
160 |
178 |
199 |
224 |
252 |
284 |
320 |
355 |
3,8 |
71 |
88 |
99 |
113 |
127 |
141 |
159 |
176 |
197 |
222 |
250 |
282 |
317 |
353 |
4,0 |
70 |
87 |
98 |
112 |
126 |
140 |
157 |
175 |
196 |
220 |
248 |
280 |
315 |
350 |
4,5 |
69 |
86 |
96 |
110 |
124 |
137 |
155 |
172 |
192 |
217 |
244 |
275 |
309 |
344 |
5,0 |
68 |
85 |
95 |
108 |
122 |
135 |
152 |
169 |
189 |
213 |
240 |
271 |
304 |
338 |
5,5 |
67 |
83 |
93 |
107 |
120 |
133 |
150 |
167 |
187 |
210 |
236 |
266 |
300 |
333 |
6,0 |
66 |
82 |
92 |
105 |
118 |
131 |
148 |
164 |
184 |
207 |
233 |
263 |
296 |
328 |
6,5 |
65 |
81 |
91 |
104 |
117 |
130 |
146 |
162 |
181 |
204 |
230 |
259 |
292 |
324 |
7,0 |
64 |
80 |
90 |
102 |
115 |
128 |
144 |
160 |
179 |
202 |
227 |
256 |
288 |
320 |
7,5 |
63 |
79 |
89 |
101 |
114 |
127 |
142 |
158 |
177 |
199 |
225 |
253 |
285 |
316 |
8,0 |
63 |
78 |
88 |
100 |
113 |
125 |
141 |
156 |
175 |
197 |
222 |
250 |
282 |
313 |
8,5 |
62 |
77 |
87 |
99 |
111 |
124 |
139 |
155 |
173 |
195 |
220 |
248 |
279 |
310 |
9,0 |
61 |
77 |
86 |
98 |
110 |
123 |
138 |
153 |
172 |
193 |
218 |
245 |
276 |
306 |
9,5 |
61 |
76 |
85 |
97 |
109 |
121 |
137 |
152 |
170 |
191 |
215 |
243 |
273 |
303 |
10 |
60 |
75 |
84 |
96 |
108 |
120 |
135 |
150 |
168 |
189 |
213 |
241 |
271 |
301 |
11 |
59 |
74 |
83 |
95 |
106 |
118 |
133 |
148 |
165 |
186 |
210 |
236 |
266 |
296 |
12 |
58 |
73 |
81 |
93 |
105 |
116 |
131 |
145 |
163 |
183 |
206 |
233 |
262 |
291 |
13 |
57 |
72 |
80 |
92 |
103 |
115 |
129 |
143 |
160 |
180 |
203 |
229 |
258 |
286 |
14 |
56 |
71 |
79 |
90 |
102 |
113 |
127 |
141 |
158 |
178 |
201 |
226 |
254 |
282 |
15 |
56 |
70 |
78 |
89 |
100 |
111 |
125 |
139 |
156 |
176 |
198 |
223 |
251 |
279 |
Таблиця 11.8
Аеродинамічний розрахунок повітропроводів системи вентиляції за питомими втратами тиску на тертя
Номер ділянки |
Витрата повітря на ділянці L , м3/год |
Розрахункова довжина ділянки l , м |
Розміри поперечного перерізу повітропроводу а х в, мм або d, мм |
Еквівалентний діаметр d , мм |
Площа поперечного перерізу повітропроводу fф , м2 |
Дійсна швидкість повітря в перерізі повітропроводу , м/с |
Коефіцієнт шорсткості ш |
Коефіцієнт k1 |
Втрати тиску на тертя |
Швидкісний (динамічний) тиск на ділянці pдин = (2)/2, Па |
Сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці, |
Коефіцієнт k2 |
Втрати тиску в місцевих опорах ділянки, рм = рдинk2, Па |
Сумірні втрати тиску на ділянці, рділ = ртр + рм , Па |
Сумарні втрати тиску в магістралі системи, Па |
Зауваги |
|
питомі на 1 п.м R, Па/м |
на всій ділянці Па |
||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.4. Аеродинамічний розрахунок трубопроводів систем
транспортувальної вентиляції
Вихідними даними для розрахунку транспортувальної вентиляції є : характеристика і кількість відходів чи матеріялів ,які транспортуються повітряними потоками (повітрям); витрати цих повітряних потоків; вибрана траса мережі повітропроводів і місця встановлення вентиляторів та очищувальних пристроїв.
Характеристику відходів (матеріялів) і їх кількість приймають згідно параметрів роботи технологічного устатковання, а витрата повітряного потоку встановлюється дослідним шляхом і вказується в довідковій літературі [6, 3]. Витрата повітряного потоку повинна бути достатньою для транспортування механічних домішків. Для запобігання забивання вертикальних ділянок цими домішками швидкість двофазного потоку повинна перевищувати транспортну швидкість на величину швидкості витання домішок , тобто
. (11.20)
Збільшення швидкості на вертикальних ділянках трубопроводів забезпечується зменшенням їх поперечного перерізу. Перехід з більшого перерізу на менший передбачається в кінці горизонтальної ділянки, з таких міркувань, щоби після переходу до відводу залишалася ділянка стабілізації (5…6)d, (де d – діаметр (серединник) повітропроводу.
Мінімальні діаметри трубопроводів приймають: для сухого зернистого пилу - 80мм; для пилу середньої волокнистості (тирса, стружка деревинна, бавовник, шерсть) – 100 мм; для грубої стружки – 125, 140 мм і більше.
Розрахункову масову витратну концентрацію двофазного потоку визначають як відношення масової витрати твердих частинок (матеріялів) до масової витрати повітряного потоку
(11.21)
При транспортуванні дерев’яної тирси і стружки: = 0,1…0,6 - в системах низького тиску; = 0,7…2,0 - в системах середнього тиску; = 2…5 - в системах високого тиску.
Втрати тиску в трубопроводах початково розраховують як для однофазних (без твердих частинок) повітряних потоків. Умовно однофазними вважаються потоки з < 0,1 кг/кг [6]. При 0,01 потоки вважаються двофазними і методика аеродинамічного розрахунку СВ наступна.
1. Приймають для напівзакритих (табл.7.28 [6] ) чи повністю закритих ( табл. 7.26 [6]) місцевих смоків (локалізаторів) витрату витікального повітря через них.
2. Приймають (табл. 7.28 [6]) мінімальну швидкість повітря в трубопроводі від місцевого смока (локалізатора), а також характеристики місцевого смока, в т. ч. і його коефіцієнт місцевого опору.
Мінімальні розрахункові швидкості в горизонтальних і вертикальних трубопроводах рекомендується приймати згідно даних таблиці 11.9.
Таблиця 11.9
Розрахункові величини для проєктування систем транспортувальної вентиляції
Матеріал, який транспортується |
Густина кг/м3 |
Швидкість повітря в трубропроводах , м/с |
Масова концентрація суміші кг/кг |
Дослідний коефіцієнт |
|
верти-кальних |
горизон-тальних |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Земельний і пісковий пил, оборотна (горіла) земля, формувальна земля * |
2600 |
13 |
15 |
0,8 |
0,7 |
Вологі земля і пісок |
2800 |
15 |
18 |
- |
- |
Мелена глина * |
2400 |
14 |
17 |
0,8 |
0,6 |
Шамот |
2200 |
14 |
17 |
0,8 |
0,6 |
Дрібний мінеральний пил |
- |
12 |
14 |
- |
- |
Пил від полірувальних кругів із матерії |
- |
10 |
12 |
- |
- |
Вугільний пил |
900 |
14 |
15 |
1 |
1 |
Наждаковий мінеральний пил * |
4000 |
15,5 |
19 |
- |
- |
Гіпс, тонкозмелене вапно |
1250 |
10 |
11 |
- |
- |
Шерсть: |
|
|
|
|
|
замащена |
- |
18 |
19 |
- |
- |
незамащена |
- |
19 |
20 |
- |
- |
штучна |
- |
17 |
20 |
- |
- |
мериносова (замащена і незамащена) |
- |
14 |
15 |
0,1…0,2 |
- |
лоскут |
- |
16 |
18 |
- |
- |
розпушені і грубі очоси |
- |
17 |
18 |
- |
- |
Льон (коротке волокно і льонова костра) |
- |
16 |
18 |
- |
- |
Ошурки : |
|
|
|
|
|
чавунні * |
7300 |
19 |
23 |
0,8 |
0,85 |
сталеві * |
7800 |
19 |
23 |
0,8 |
- |