Пневматический транспорт измельченной древесины

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

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

2014



Содержание

Введение

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



Введение

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: 12x12x6

2. Количество поворотов (колен) на магистральном трубопроводе:

n_м=4+Nmod3=4

3. Длина магистрального трубопровода:

L_м=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		2	0,18	1	0,148	0,0045	18		А-0,473 Б-0,47
Станок прирезной с гусеничной подачей	ЦДК-4		1	0,11 (0,14)	1	0,026	0,0023	15	16	0,23
Станок прирезной односторон-ний с автоподачей	ШО10-А		3	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 Р_а=760 мм ртутного столба (10330 мм водного столба; 10,1x10⁵ 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	15	0,139	135	8,4	0,132	1,109	1,523	355,32
ШО10-А (А)	0,20	15	0,13	135	8,2	0,143	1,173	1,523	363,96
ШО10-А (Б)	0,23	15	0,139	135	8	0,132	1,056	1,673	368,415
ШО10-А (В)	0,61	17	0,214	173,4	7,9	0,0665	0,525	1,323	320,44
С2Р8 (А)	0,47	18	0,182	194,4	7,8	0,08	0,62	1,523	416,59
С2Р8 (Б)	0,47	18	0,182	194,4	8,3	0,08	0,664	1,927	503,69



Р_max= 503,69 Па

Принимается статическое давление Н_ст.= 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	15	0,1	135	8,4	0,1991	1,672	1,523+0,8	539,325
ШО10-А (А)	0,20	15	0,1	135	8,2	0,1991	1,633	1,523+0,8	534,06
ШО10-А (Б)	0,23	15	0,1	135	8	0,1991	1,5928	1,673+0,6	521,88
ШО10-А (В)	0,61	17	0,1	173,4	7,9	0,1242	0,9808	1,323+0,6	503,52
С2Р8 (А)	0,47	18	0,125	194,4	7,8	0,1467	1,1444	1,523	518,54
С2Р8 (Б)	0,47	18	0,18	194,4	8,3	0,093	0,77	1,927	524,29
Магистраль	2,21	17,59	0,4	185,64	81	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 d_Т:

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=0,04мм и определяем коэффициент трения:

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:

Определяем потери давления, Па, (для чистого воздуха)в транспортном трубопроводе: деревообрабатывающий станок коллектор пылеулавливающий

Р_М=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=30380,0 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	1	2	3	4
	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 n_э=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.

Размещено на Allbest.ru