На допомогу інженерам, що займаються проектуванням та розрахунком вентиляції, створено безліч програм. Комп'ютер не тільки підрахує всі необхідні параметри, а й зробить креслення вентиляції. Про найзручніші та найзручніші простих рішеннях, а також про те, на чому ґрунтується алгоритм їхньої роботи, читайте далі.

Програма для розрахунку вентиляції Vent-Calc

Програма для проектування Vent-Calc є однією з найбільш функціональних і доступних. Алгоритм її роботи ґрунтується на формулах Альтшуля. Гідравлічні розрахунки повітроводів робляться за методикою, взятою із «Довідника проектувальника» за редакцією Староверова. Однаково добре справляється з розрахунком природної та примусової вентиляції.

Функції програми для вентиляціїVent-Calc:

• Розрахунок повітроводів з урахуванням температури та швидкості руху потоків, витрати повітря;
• Розрахунок повітроводів гідравлічний;
• Розрахунок місцевих опорів (звужень, відводів, розширень та розвилок) каналів приміщень. Вираховуються коефіцієнти опору на різних ділянках системи, втрати тиску в Паскалях, програма підбирає. вентиляційне обладнання. Щоб упевнитися у правильності розрахунків, додаються таблиці ВСН 353-86. Під час роботи програма для вентиляції відсилає користувача до необхідних формул та таблиць;
• Підходить до розрахунку природної вентиляції приміщення. Визначається оптимальний перетинвентканалу, що забезпечує превалювання тяги над опором повітря при заданій витраті повітря;
• Підраховує потужність нагрівання калорифером чи будь-яким іншим типом підігрівача повітря.

Ця програма для розрахунку систем вентиляції дуже хороша для учнів, які тільки проходять курс вентиляції в університеті. Ще одна перевага – це її безкоштовне розповсюдження.

Остання редакція програми для проектування вентиляції Vent-Calc найкоротший термінрозрахувати аеродинамічний опірсистеми та інші показники, необхідні попереднього підбору устаткування. Для цього необхідні такі показники:

• довжина основного повітроводу приміщення;
• витрата повітря на початку системи;
• витрата повітря наприкінці системи.

Вручну такий розрахунок досить трудомісткий і здійснюється поетапно. Тому програма для розрахунку Vent-Calc полегшить та прискорить роботу проектувальників, спеціалістів з продажу кліматичної техніки та кваліфікованих монтажників.

Програма для проектування інженерних систем MagiCAD

Це програма для проектування систем вентиляції, опалення, водопостачання та каналізації, електромереж. MagiCAD розраховує та робить необхідні креслення.

Буде корисна будівельникам, проектувальникам, креслярам та менеджерам з продажу обладнання.

Функції MagiCAD:

• всі види розрахунків для вентиляційних систем(припливні та витяжні);
• зображення у 2D;
• зображення у 3D;
• найширша база даних обладнання європейських виробників;
• створення всієї необхідної проектної документації, зокрема специфікацій;
• можливість обміну даними з іншими програмами для малювання вентиляції;
• сумісність з ADT та AutoCAD.

Графіка MagiCAD заснована на базі AutoCAD і є її доповненням. Програму створено фінськими розробниками, які максимально спростили її використання. Тому інженер, знайомий з AutoCAD легко розбереться з дочірньою програмою для розрахунку вентиляції та інших. інженерних систем MagiCAD. Зручність використання досягається поділом ядра на модулі: Вентиляція, Трубопроводи, Електрика та Приміщення.

Фахівцю не потрібно прокреслювати складні повітророзподільні мережі, фітинги та повороти. Вже готові елементи складаються подібно до конструктора. Чи не потрібна навіть лінійка. Основна робота проектувальника - правильно скомпонувати існуючі вузли для отримання оптимального результату. Всі дані про проект є тут же. Заглянувши в електронне креслення, можна отримати необхідні відомості про роботу майбутньої вентиляції, наприклад, про переріз повітроводів та швидкість повітряного потоку в них.

Програмою для розрахунків вентиляційних систем MagiCAD користуються десятки великих проектних бюро скандинавських країн та багато проектних організацій країн СНД.

Програма розрахунку природної вентиляції та аспірації GIDRV 3.093

Програма GIDRV 3.093 створена для розрахунку систем вентиляції з примусовою та природною тягою. Є багатозадачною формою з набором закладок: «Характеристики схеми», «Етажі», «Дільниці», «Місцеві опори», «Розрахункова таблиця».

Функції програми для розрахунку природної вентиляції GIDRV 3.093:

• контрольний розрахунок параметрів витяжного повітроводу природної вентиляції;
• розрахунок нового та контрольний розрахунок повітряних каналів для аспірації;
• розрахунок нових та контрольні розрахунки припливних та витяжних повітроводів для систем з примусовою тягою.

Отримавши результати, можна змінити вихідні параметри на будь-яких ділянках повітроводів та зробити нову схему. За допомогою цієї програми для розрахунку природної вентиляції можна підбирати будь-які комбінації, досягаючи оптимальних показників роботи.

Схеми з поясненнями (характеристики каналів, опору системи, результати підрахунків) зберігаються у єдиному файлі. Перемикання та робота з різними варіантамирозрахунків дуже зручні та прості.

Автоматично виявляються ділянки з надлишковим натиском і надаються варіанти вирішення проблеми (звужувати перетин, використовувати діафрагми, шибери, дроселі).

Програма розрахунків природної вентиляції забезпечена функцією розрахунків механізмів дроселювання, що видає кілька найкращих варіантівта позначивши найбільш підходящий.

У процесі розрахунків природної вентиляції виявляє перевантажені ділянки системи. Вказує тиск на кожній ділянці, втрати та їх причини (опір труби, тертя).

Усі розрахунки можна надрукувати, включаючи таблиці.

Платна, але для ознайомлення є демо-версія.

Програма розрахунку протидимної вентиляції Fans 400

Програма Fans 400 призначена для розрахунку протидимної вентиляції приміщень. З її допомогою можна визначити показники системи видалення диму з холів, коридорів та вестибюлів. Програма для розрахунку протидимної вентиляції допомагає підібрати потужність вентиляторів та іншого спеціального обладнання.

Fans 400 створена для інженерів-проектувальників, пожежних інспекторів та студентів профільних спеціальностей.

Використання для розрахунків протидимної вентиляції не викликає складнощів у користувача будь-якого рівня підготовки. Вона розповсюджується безкоштовно. Для правильної роботи програми до комп'ютера необхідно підключити принтер.

Програма підбору повітроводів Ducter 2.5

Ця програма підбору вентиляційного обладнання вираховує діаметри перерізів повітроводів. Користувач вводить максимальні значення швидкості потоку в повітропроводах, перепади висот при розрахунках природної вентиляції або відрізка КМС. На підставі цих відомостей програма підбирає вентиляційне обладнання стандартного діаметра згідно з ВСН 353-86 лінійно. Таким чином, остаточне рішення по діаметру залишається за фахівцем.

Якщо необхідний повітропровід нестандартних параметрів, програма також допоможе: вводиться один параметр, інші підбираються. Крок підбору встановлюється у налаштуваннях.

Задаються показники тиску та температури повітря, якщо розраховується система кондиціювання. Є можливість отримання даних про тиск на кожній ділянці, вводячи його довжину та сумарний коефіцієнт опору. Враховується матеріал майбутнього повітроводу.

Можна встановити один з декількох варіантів відображення розмірів кожної ділянки.

Версії програми від Ducter 3 та вище для підбору обладнання допоможуть повністю прорахувати всю систему вентиляції.

Програма для малювання вентиляції «SVENT»

Програма SVENT розроблена для малювання вентиляції приміщень на комп'ютерах під керуванням Windows.

Функції SVENT:

• аеродинамічний розрахунок систем примусової та витяжної вентиляції;
• програма для креслень вентиляції в аксонометрії використовує елементи AutoCAD;
• складає специфікації.

Здійснює 2 типи розрахунків:

• Автоматично пропонує переріз прямокутної або круглої формина підставі введених даних про швидкості біля вентиляторів та на кінцях повітроводів;
• Розрахунок системи з введеними даними про перерізи та втрати тиску.

Програма розрахунку працює з будь-якими типами повітроводів (круглі, прямокутні та нестандартної форми). Можна доповнювати базу даних повітроводів необхідними зразками.

База вузлів працює на схемах розрахунків коефіцієнтів місцевих опорів із ВСН 353-86, Довідника проектувальника за редакцією Староверова І.Г. та кількох інших джерел. Її також можна доповнювати.

Програма для малювання вентиляції CADvent

Ця програма для малювання вентиляції створена на базі потужної та складної AutoCAD. Разом з розвитком AutoCAD видозмінюється та вдосконалюється CADvent, додаються нові можливості. Це професійні програмидля креслення вентиляції, розрахунків та презентацій, створені для інженерів, що працюють у галузі проектування та розробок систем вентиляції, кондиціювання та опалення.

Функції CADvent:

• розрахунок перерізу повітроводів;
• розрахунок втрат тиску;
• акустичний розрахунок;
• створення 2D креслення із необхідними позначеннями;
• 3D моделювання;
• специфікація за елементами, яку можна перенести до MS excel;
• створення презентацій.

Програма CADvent надає можливість змінювати будь-які зміни до вже готового проекту, змінювати розрахункові параметри, додавати нові елементи. Її можна комбінувати з програмами DIMsilencer (програма для підбору шумоглушника в системі вентиляції) та DIMcomfort (підбирає розподільники повітря, враховуючи швидкість руху потоку та шум у місцях знаходження людей).

Користувачі наголошують на зручності користування, але не вистачає русифікації, а також можливості створити аксонометричну проекцію.

Ще про одну програму під назвою "Комфорт-В" дивіться відеоролик.

Вступ

Місцева витяжна вентиляція відіграє найактивнішу роль комплексі інженерних засобів нормалізації санітарно-гігієнічних умов праці виробничих приміщеннях. На підприємствах, пов'язаних із переробкою сипких матеріалів, цю роль виконують аспіраційні системи (АС), що забезпечують локалізацію пилу у місцях її утворення. Загальнообмінна вентиляція досі відігравала допоміжну роль - забезпечувала компенсацію повітря, що видаляється АС. Дослідженнями кафедри МОПЕ БелДТАСМ показано, що загальнообмінна вентиляція є складовоюкомплексу систем знепилення (аспірація, системи боротьби з вторинним пилоутворенням – гідрозмив або сухе вакуумне пилоприбирання, загальнообмінна вентиляція).

Незважаючи на тривалу історію розвитку, аспірація отримала фундаментальну науково-технічну основу лише останні десятиліття. Цьому сприяло розвиток вентиляторобудування та вдосконалення техніки очищення повітря від пилу. Росла та потреба аспірації з боку галузей металургійної будівельної індустрії, що швидко розвиваються. Виник ряд наукових шкілспрямованих на вирішення екологічних проблем, що виникають. В галузі аспірації стали відомими уральська (Бутиков С.Є., Гервасьєв A.M., Глушков Л.А., Камишенко М.Т., Оліфер В.Д. та ін), криворізька (Афанасьєв І.І., Бошняков О.М. ., Нейков О.Д., Логачов І.М., Мінко В.А., Серенко А.С., Шелекетін А.В. розрахунку локалізацій пиловиділень за допомогою аспірації Розроблені на їх основі технічні рішення в галузі проектування систем аспірації закріплені в ряді нормативних та науково-методичних матеріалів.

Дані методичні матеріали узагальнюють накопичені знання у галузі проектування аспіраційних систем та систем централізованого вакуумного пилоприбирання (ЦПУ). Застосування останніх розширюється особливо у виробництві, де гідрозмив неприпустимий з технологічних і будівельних міркувань. Призначені для підготовки інженерів-екологів методичні матеріали доповнюють курс Промислова вентиляція» та передбачають розвиток практичних навичок у студентів старших курсів спеціальності 17.05.09. Ці матеріали націлені на те, щоб студенти вміли:

Визначити необхідну продуктивність місцевих відсмоктувачів АС та насадків ЦПУ;

Вибрати раціональні та надійні системитрубопроводів із мінімальними втратами енергії;

Визначити необхідну потужність аспіраційної установки та вибрати відповідні тягудутьові засоби

І знали:

Фізичну основу розрахунку продуктивності місцевих відсмоктувачів АС;

Принципова відмінність гідравлічного розрахунку систем ЦПУ та мережі повітроводів АС;

Конструктивне оформлення укриттів перевантажувальних вузлів та насадків ЦПУ;

Принципи забезпечення надійності роботи АС та ЦПУ;

Принципи підбору вентилятора та особливості роботи на конкретну систему трубопроводів.

Методичні вказівкиорієнтовані на вирішення двох практичних завдань: «Розрахунок та вибір аспіраційного обладнання (практичне завдання №1), «Розрахунок та вибір обладнання вакуумної системи збирання пилу та просипу (практичне завдання №2)».

Апробацію цих завдань здійснено в осінньому семестрі 1994 року на практичних заняттях груп АГ-41 та АГ-42, студентам яких укладачі висловлюють вдячність за виявлені ними неточності та технічні похибки. Уважне вивчення матеріалів студентами Тітовим В.А., Сероштаном Г.М., Єрьоміною Г.В. дали нам підставу внести зміни до змісту та редакції методичних вказівок.

1. Розрахунок та вибір аспіраційного обладнання

Мета роботи: визначення необхідної продуктивності аспіраційної установки, обслуговуючу системуаспіраційних укриттів місць завантаження стрічкових конвеєрів, вибір системи повітроводів, пиловловлювача та вентилятора.

Завдання включає:

А. Розрахунок продуктивності місцевих відсмоктувачів (обсягів аспірації).

Б. Розрахунок дисперсного складу та концентрації пилу в аспірованому повітрі.

В. Вибір пиловловлювача.

Г. Гідравлічний розрахунок аспіраційної системи.

Д. Вибір вентилятора та електродвигуна до нього.

Вихідні дані

(Чисельні значення вихідних величин визначаються номером варіанта N. У дужках вказані значення варіанта N = 25).

1. Витрата матеріалу, що транспортується

G м =143,5 – 4,3N, (G м =36 кг/с)

2. Щільність частинок сипучого матеріалу

2700 + 40N (=3700 кг/м 3).

3. Вихідна вологість матеріалу

4,5 - 0,1 N, (%)

4. Геометричні параметриперевантажувального жолоба, (рис 1):

h 1 =0,5+0,02N, ()

h 3 =1-0,02N,

5. Типи укриттів місця завантаження стрічкового конвеєра:

0 – укриття з одинарними стінками (для парних N),

Д - укриття з подвійними стінками (для непарних N),

Ширина стрічки конвеєра B, мм;

1200 (для N = 1 ... 5); 1000 (для N = 6 ... 10); 800 (для N = 11 ... 15),

650 (для N = 16...20); 500 (для N= 21...26).

S ж – площа поперечного перерізу ринви.

Мал. 1. Аспірація перевантажувального вузла: 1 – верхній конвеєр; 2 – верхнє укриття; 3 – перевантажувальний жолоб; 4 – нижнє укриття; 5 – аспіраційна вирва; 6 – бічні зовнішні стінки; 7 – бічні внутрішні стінки; 8 – жорстка внутрішня перегородка; 9 – стрічка конвеєра; 10 - зовнішні торцеві стінки; 11 – торцева внутрішня стінка; 12 – нижній конвеєр

Таблиця 1. Геометричні розміринижнього укриття, м

Ширина стрічки конвеєра В, м

Таблиця 2. Гранулометричний склад матеріалу, що транспортується

Номер j фракції,
Розмір отворів суміжних сит, мм
Середній діаметр фракції d j, мм

* z = 100 (1 - 0,15).

Таблиця 3. Довжина ділянок аспіраційної мережі

Довжина ділянок аспіраційної мережі
	для непарних N		для парних N

Мал. 2. Аксонометричні схеми аспіраційної системи перевантажувальних вузлів: 1 – перевантажувальний вузол; 2 – аспіраційні патрубки (місцеві відсмоктувачі); 3 – пиловловлювач (циклон); 4 – вентилятор

2. Розрахунок продуктивності місцевих відсмоктувачів

В основу розрахунку необхідного обсягу повітря, що видаляється з укриття, покладено рівняння повітряного балансу:

Витрата повітря, що надходить у укриття через нещільність (Q н; м 3 /с), залежить від площі нещільностей (F н, м 2) та оптимальної величини розрідження в укритті (Р у, Па):

(2)

де - щільність навколишнього повітря (при t 0 = 20 ° С; = 1,213 кг/м 3).

Для укриття місця завантаження конвеєра нещільності зосереджені в зоні контакту зовнішніх стінок з стрічкою конвеєра, що рухається (див. рис. 1):

де: П – периметр укриття у плані, м; L 0 - Довжина укриття, м; b – ширина укриття, м; - Висота умовної щілини в зоні контакту, м.м.

Таблиця 4. Величина розрідження в укритті (Р у) та ширина щілини ()

Вид матеріалу, що транспортується	Медіанний діаметр, мм	Укриття типу «0»		Укриття типу «Д»
Кусковий
Зернистий
Порошкоподібний

Витрата повітря, що надходить у укриття по жолобу, м 3 /с

(4)

де S - площа поперечного перерізу жолоба, м 2; – швидкість потоку матеріалу, що перевантажується при виході з жолоба (кінцева швидкість падіння частинок), визначається послідовно розрахунком:

а) швидкості на початку жолоба, м/с (наприкінці першої ділянки, див. рис. 1)

, G=9,81 м/с 2 (5)

б) швидкості наприкінці другої ділянки, м/с

(6)

в) швидкості наприкінці третьої ділянки, м/с

- Коефіцієнт ковзання компонентів («коефіцієнт ежекції») u - швидкість повітря в жолобі, м / с.

Коефіцієнт ковзання компонентів залежить від числа Бутакова-Нейкова *

(8)

та критерію Ейлера

(9)

де d – середній діаметр частинок матеріалу, що перевантажується, мм,

(10)

(якщо виявиться, що , слід приймати як розрахунковий середній діаметр ; – сума коефіцієнтів місцевих опорів (к.м.c.) жолоба та укриттів

(11)

ζ вх - к.м.с, входу повітря у верхнє укриття, віднесений до динамічного натиску повітря в кінці жолоба.

; (12)

F в - площа нещільностей верхнього укриття, м 2;

* Числа Бутакова-Нейкова та Ейлера є суттю параметрів М і N широко використовуються в нормативних та навчально-методичних матеріалах.

- К.М.С. жолоби (=1,5 для вертикальних жолобів, = 90°; =2,5 за наявності похилої ділянки, тобто 90°) ; -к.м.с. жорсткої перегородки (для укриття типу «Д»; у укритті типу «0» жорстка перегородка відсутня, у разі пер =0) ;

Таблиця 5. Значення для укриття типу «Д»

Ψ – коефіцієнт лобового опору частки

(13)

β – об'ємна концентрація частинок у жолобі, м 3 /м 3

(14)

- Відношення швидкості потоку частинок на початку жолоба до кінцевої швидкості потоку.

При знайдених числах B u і E u коефіцієнт ковзання компонентів визначається рівномірно прискореного потоку частинок за формулою:

(15)

Рішення рівняння (15)* можна знайти методом послідовних наближень, вважаючи першим наближенням

(16)

Якщо виявиться, що?

, (17)

(18)

(20)

Порядок розрахунку розглянемо з прикладу.

1. На підставі заданого гранулометричного складу будуємо інтегральний графік розподілу частинок по крупності (скориставшись попередньо знайденою інтегральною сумою mi) і знаходимо медіанний діаметр (рис. 3) d м = 3,4 мм > 3 мм, тобто. маємо випадок перевантаження шматкового матеріалу і, отже, =0,03 м; P у = 7 Па (табл. 4). Відповідно до формули (10) середній діаметр частинок .

2. За формулою (3) визначаємо площу нещільностей нижнього укриття (маючи на увазі, що L 0 =1,5 м; b =0,6 м, при В =0,5 м (див. табл. 1)

F н =2 (1,5 + 0,6) 0,03 = 0,126 м 2

3. За формулою (2) визначаємо витрату повітря, що надходить через нещільність укриття

Існують інші формули визначення коефіцієнта зокрема. для потоку дрібних частинок, швидкості руху яких позначається опір повітря .

Мал. 3. Інтегральний графік розподілу частинок по крупності

4. За формулами (5)… (7) знаходимо швидкості потоку частинок у жолобі:

отже

n = 4,43/5,87 = 0,754.

5. За формулою (11) визначаємо суму к.м.с. ринви з урахуванням опору укриттів. При F =0,2 м 2 за формулою (12) маємо

При h/H = 0,12/0,4 = 0,3,

за табл. 5 знаходимо ζ n ep =6,5;

6. За формулою (14) знаходимо об'ємну концентрацію частинок у жолобі

7. За формулою (13) визначаємо коефіцієнт лобового опору
частинок у жолобі

8. За формулами (8) і (9) знаходимо відповідно число Бутакова-Нейкова та число Ейлера:

9. Визначаємо коефіцієнт «ежекції» відповідно до формули (16):

І, отже, можна користуватися формулою (17) з урахуванням (18)… (20):

10. За формулою (4) визначаємо витрату повітря, що надходить у нижнє укриття першого перевантажувального вузла:

З метою скорочення обчислень покладемо для другого, третього та четвертого перевантажувальних вузлів витрата

До 2 = 0,9; до 3 = 0,8; до 4 = 0,7

Результату обчислень заносимо до першого рядка табл. 7, вважаючи, що всі перевантажувальні вузли обладнані одним і тим самим укриттям, витрата повітря, що надходить через нещільності i - го перевантажувального вузла, Q н i = Q н = 0,278 м 3 /с. Результат заносимо до другого рядка табл. 7 а суму витрат Q ж i + Q н i - в третю. Сума витрат , - являє собою загальну продуктивність аспіраційної установки (витрата повітря, що надходить до пиловловлювача - Q n) і заноситься у восьмий стовпець цього рядка.

Розрахунок дисперсного складу та концентрації пилу в аспірованому повітрі

Щільність пилу

Витрата повітря, що надходить у вибуття за жолобом – Q жi (через нещільність для укриття типу «О» – Q ні = Q H), що видаляється з укриття – Q ai (див. табл. 7).

Геометричні параметри укриття (див. рис. 1), м:

довжина - L 0; ширина – b; висота - Н.

Площа поперечного перерізу, м:

а) аспіраційного патрубка F вх = bc.;

б) укриття між зовнішніми стінками (для вибуття типу «О»)

в) укриття між внутрішніми стінками (для укриття типу «Д»)

де b - Відстань між зовнішніми стінками, м; b 1 - Відстань між внутрішніми стінками, м; Н - висота укриття, м; с - Довжина вхідного перерізу аспіраційного патрубка, м. с.

У нашому випадку, при В = 500 мм для укриття з подвійними стінками (укриття типу «Д») b =0,6 м; b 1 = 0,4 м; =0,25 м; H = 0,4 м;

F вx = 0,25 0,6 = 0,15 м 2; F 1 = 0,4 0,4 ​​= 0,16 м2.

Видалення аспіраційної вирви від жолоба: а) для укриття типу «0» L у = L; б) для укриття типу "Д" L у = L -0,2. У разі L у =0,6 – 0,2 =0,4 м.

Середня швидкість повітря всередині укриття, м/с:

а) для укриття типу «Д»

б) для укриття типу «0»

=(Q ж +0,5Q H)/F2. (22)

Швидкість входу повітря в аспіраційну вирву, м/с:

Q а / F вх (23)

Діаметр найбільшої частки в повітрі, що аспірується, мкм:

(24)

За формулою (21) або за формулою (22) визначаємо швидкість повітря в укритті та результат заносимо у рядок 4 табл. 7.

За формулою (23) визначаємо швидкість входу повітря в аспіраційну вирву і результат заносимо в рядок 5 табл. 7.

За формулою (24) визначаємо заносимо результат у рядок 6 табл. 7.

Таблиця 6. Масовий вміст частинок пилу, що залежить від

Номер фракції j	Розмір фракції, мкм	Масова частка частинок j-їфракції (%) при , мкм

Значення відповідні розрахунковій величині (або найближчому значенню) виписуємо зі стовпця таблиці 6 і результати (у частках) заносимо до рядків 11…16 стовпців 4…7 табл. 7. Можна використовувати і лінійну інтерполяцію значень таблиці, але слід пам'ятати, що у результаті отримаємо, зазвичай, і тому потрібно скоригувати максимальне значення (щоб забезпечити ).

Визначення концентрації пилу

Витрата матеріалу – , кг/с (36),

Щільність частинок матеріалу - кг/м 3 (3700).

Вихідна вологість матеріалу – % (2).

Відсотковий вміст у матеріалі, що перевантажується, частинок дрібніше – , % (при =149…137 мкм, =2 + 1,5=3,5%. Витрата пилу, що перевантажується з матеріалом – , Г / с (103,536 = 1260).

Об'єми аспірації – , м 3 /с ( ). Швидкість входу в аспіраційну вирву – , м/с ( ).

Максимальна концентрація пилу в повітрі, що видаляється місцевим відсмоктуванням з i-го укриття (г/м 3),

, (25)

Фактична концентрація пилу в повітрі, що аспірується.

де - поправочний коефіцієнт, що визначається за формулою

в якій

для укриттів типу "Д", для укриттів типу "О"; у нашому випадку (при кг/м3)

Або за W=W 0 =2%

1. Відповідно до формули (25) обчислюємо .і заносимо результати у 7 рядок зведеної табл. 7 (заданий витрата пилу ділимо на відповідне числове значення рядка 3, а результати заносимо в 7 рядок; для зручності у примітці, тобто в стовпці 8, проставляємо значення).

2. Відповідно до формул (27...29) при встановленій вологості будуємо розрахункове співвідношення типу (30) для визначення поправочного коефіцієнта , значення якого заносимо в рядок 8 зведеної табл. 7.

приклад. За формулою (27) знайдемо поправочний коефіцієнт псі та м/с:

Якщо запиленість повітря виявиться значною (> 6 г/м 3 ), необхідно передбачити інженерні способизменшення концентрації пилу, наприклад: гідрозрошення матеріалу, що перевантажується, зменшення швидкості входу повітря в аспіраційну воронку, пристрій осаджувальних елементів у укритті або застосування місцевих відсмоктувачів - сепараторів . Якщо шляхом гідрозрошення вдається збільшити вологість до 6%, то матимемо:

(31)

При = 3,007, , =2,931 р./м 3 і як розрахункове співвідношення використовуємо співвідношення (31).

3. За формулою (26) визначаємо фактичну концентрацію пилу в I місцевому відсмоктуванні і результат заносимо в рядок 9 табл. 7 (значення рядка 7 множаться на відповідні i-го відсмоктування – значення рядка 8).

Визначення концентрації та дисперсного складу пилу перед пиловловлювачем

Для вибору пиловловлюючої установки аспіраційної системи, що обслуговує всі місцеві відсмоктувачі, необхідно знайти усереднені параметри повітря перед пиловловлювачем. Для їх визначення використовуються очевидні балансові співвідношення законів збереження маси, що транспортується по повітроводах пилу (вважаючи, що осадження пилу на стінках повітроводів дуже мало):

Для концентрації пилу в повітрі, що надходить у пиловловлювач, маємо очевидне співвідношення:

Маючи на увазі, що витрата пилу j-іфракції в i - м місцевому відсмоктуванні

Очевидно, що

(36)

1. Перемножуючи відповідно до формули (32) значення рядка 9 та рядка 3 табл. 7, знаходимо витрата пилу в i - м відсмоктувачі, а його значення заносимо в рядок 10. Суму цих витрат проставимо в стовпці 8.

Мал. 4. Розподіл частинок пилу по крупності перед входом у пиловловлювач

Таблиця 7. Результати розрахунків обсягів аспірованого повітря, дисперсного складу та концентрації пилу в місцевих відсмоктувачах і перед пиловловлювачем

	Умовні позначення	Розмірність	Для i-го відсмоктування				Примітка
							Г/с при W=6%

2. Помножуючи значення рядка 10 на відповідні значення рядків 11...16, отримаємо відповідно до формули (34) величину витрати пилу j-ої фракції i-му місцевомувідсмоктування. Значення цих величин заносимо на рядках 17...22. Порядкова сума цих величин, що проставляється в стовпці 8, представляє витрата j-ої фракції перед пиловловлювачем, а відношення цих сум до загальної витрати пилу відповідно до формули (35) є масовою часткою j-ої фракції пилу, що надходить у пиловловлювач. Значення проставляються у стовпці 8 табл. 7.

3. На підставі обчислених в результаті побудови інтегрального графіка розподілу пилових частинок по крупності (рис. 4) знаходимо розмір пилових частинок, дрібніше яких у вихідному пилу міститься 15,9% від загальної масичастинок (мкм), медіанний діаметр (мкм) та дисперсію розподілу частинок по крупності: .

Найбільш широке поширення при очищенні аспіраційних викидів від пилу набули інерційні сухі пиловловлювачі - циклони типу ЦН; інерційні мокрі пиловловлювачі – циклони – пробивачі СІОТ, коагуляційні мокрі пиловловлювачі КМП та КЦМП, ротоклони; контактні фільтри – рукавні та зернисті.

Для перевантажень ненагрітих сухих сипких матеріалів використовуються в основному циклони НИОГАЗ при концентрації пилу до 3 г/м 3 і мкм або рукавні фільтри при високих концентраціях пилу і меншої його крупності. На підприємствах із замкнутими циклами водопостачання використовуються інерційні мокрі пиловловлювачі.

Витрата повітря, що очищається – , м 3 /с (1,7),

Концентрація пилу в повітрі перед пиловловлювачем – , г/м 3 (2,68).

Дисперсний склад пилу в повітрі перед пиловловлювачем – (див. табл. 7).

Медіанний діаметр пилових частинок – , мкм (35,0).

Дисперсія розподілу частинок по крупності – (0,64),

Щільність пилових частинок – , кг/м3 (3700).

При виборі як пиловловлювач циклонів типу ЦН використовуються наступні параметри(Табл. 8).

аспіраційний конвеєр гідравлічний повітропровід

Таблиця 8. Гідравлічний опір та ефективність циклонів

Параметр
Мкм – діаметр частинок, що уловлюються на 50% у циклоні з діаметром м при швидкості повітря , динамічної в'язкості повітря Па с та щільності частинок кг/м 3
М/с – оптимальна швидкість повітря у поперечному перерізі циклону
Дисперсія парціальних коефіцієнтів очищення –
Коефіцієнт місцевих опорів циклону, віднесений до динамічного натиску повітря в поперечному перерізі циклону, ζ ц:
для одного циклону
для групи з 2-х циклонів
для групи з 4-х циклонів

Допустима концентрація пилу в повітрі, викиданні в атмосферу, г/м 3

При м 3 /c (37)

При м 3 /c (38)

Де коефіцієнт, що враховує фіброгенну активність пилу, визначається залежно від величини гранично допустимої концентрації (ГДК) пилу в повітрі робочої зони:

ГДК мг/м3

Необхідний ступінь очищення повітря від пилу, %

(39)

Розрахунковий ступінь очищення повітря від пилу, %

де – ступінь очищення повітря від пилу j-ї фракції,% (Пофракційна ефективність - приймається за довідковими даними).

Дисперсний склад багатьох промислових пилу.< <60 мкм) как и пофракционная степень их очистки и инерционных пылеуловителю подчиняется логарифмически нормальному закону распределения, и общая степень очистки определяется по формуле :

, (41)

в якій

, (42)

де – діаметр частинок, що уловлюються на 50% у циклоні діаметром Д ц при середній швидкості повітря в його поперечному перерізі,

, (43)

– динамічний коефіцієнт в'язкості повітря (при t=20 °С, =18,09–10–6 Па–с).

Інтеграл (41) не дозволяється у квадратурах, та його значення визначаються чисельними методами. У табл. 9 наведено значення функції знайдені цими методами та запозичені з монографії.

Неважко встановити, що

, , (44)

, (45)

це інтеграл ймовірності, табличні значення якого наведені у багатьох математичних довідниках (див., наприклад, ).

Порядок розрахунку розглянемо конкретному гримері.

1. Допустима концентрація пилу в повітрі після його очищення відповідно до формули (37) при ГДК у робочій зоні 10 мг/м 3 ()

2. Необхідний ступінь очищення повітря від пилу за формулою (39) становить

Така ефективність очищення наших умов (мкм і кг/м 3 ) може бути забезпечена групою з 4-х циклонів ЦН-11

3. Визначимо необхідну площу поперечного перерізу одного циклону:

м 2

4. Визначаємо розрахунковий діаметр циклону:

м

Вибираємо найближчий із нормованого ряду діаметрів циклонів (300, 400, 500, 600, 800, 900, 1000 мм), а саме м.

5. Визначаємо швидкість повітря у циклоні:

м/c

6. За формулою (43) визначимо діаметр частинок, що уловлюються в цьому циклоні на 50%:

мкм

7. За формулою (42) визначаємо параметр X:

.

Отриманий результат, заснованої на методиці НДГАЗ, передбачає логарифмічно нормальний закон розподілу пилових частинок по крупності. Фактично дисперсний склад пилу, в області великих частинок (> 60 мкм), в повітрі, що аспірується, для укриттів місць завантаження конвеєрів відрізняється від нормально-логарифмічного закону. Тому розрахунковий ступінь очищення рекомендується порівняти з розрахунками за формулою (40) або з методикою кафедри МОПЕ (для циклонів), що базується на дискретному підході до досить повно висвітленої в курсі «Механіка аерозолів».

Альтернативний шлях визначення достовірної величини загального ступеня очищення повітря в пиловловлювачах полягає у постановці спеціальних експериментальних дослідженьта порівняння їх з розрахунковими, що ми рекомендуємо для поглибленого вивчення процесу очищення повітря від твердих частинок.

9. Концентрація пилу у повітрі після очищення становить

г/м 3 ,

тобто. менше допустимої.

1ОСБУД СРСР Головпромбудароект СОЮаСАНТЕХЦРОЕКТ Державний проектний інститут САНТЕХПРОЕКТ ДПЙ Цроектпрошзентиляція ВНІЙГС

Посібник з розрахунку повітроводів з уніфікованих деталей

Москва 1979

Dejevued by MSK & Amts

1. Загальні положення...........

3 Розрахунок мережі систем аспірації. . . . 4. Приклади розрахунку..........

Програми

1. Уніфіковані деталі металевих повітроводів систем загального призначення......44

2. Деталі металевих повітроводів круглого

перерізу систем аспірації..........79

3. Таблиця для розрахунку металевих повітроводів круглого перерізу...........83

4. Таблиця для розрахунку металевих повітроводів прямокутного перерізу 89

5. Коефіцієнти місцевих опорів уніфі

цованих деталей металевих повітроводів систем загального призначення.......109

6* Коефіцієнти місцевих опорів деталей припливних та витяжних систем........ 143

7. Підбір діафрагм для металевих повітроводів круглого та прямокутного перерізу. . 155

8. Величини -j- для металевих повітроводів

систем аспірації..............187

9. Коефіцієнти місцевих опорів металевих повітроводів систем аспірації. . . 189

10. Підбір конусних діафрагм для повітроводів

систем аспірації..............193

11. Формули визначення коефіцієнтів

місцевих опорів........... 199

Список литературы............. 204

Державний проектний інститут Сантсхпроект

Головпромбудпроскту Держбуду СРСР (ДПІ Сантехпроект), 1979

"Керівництво з розрахунку повітроводів з уніфікованих деталей" розроблено спільно ДПІ Сантехпроект Держбуду СРСР, ДПІ Проектпромвентиляція та ВНЙІГС Мінмонтажспецбуду СРСР.

Із введенням у дію цього "Керівництва" втрачають чинність "Вказівки з розрахунку вентиляційних повітроводів(серія АЗ-424).

В основу "Керівництва" покладено * "Інструкція щодо застосування та розрахунку повітроводів з уніфікованих деталей" та "Тимчасова нормаль на металеві повітроводи круглого перерізу для систем аспірації".

Для механізації та оптимізації розрахунку повітроводів розроблено програму "Харків-074" для ЕОМ Мінськ-22.

З питання придбання цієї програми слід звертатися до галузевого фонду алгоритмів та програм ЦНІПМСС (II7393, Москва, ДСП-I, Нові Черемушки, квартал 28. корпус 3).

Всі зауваження та пропозиції щодо "Керівництва" прохання надсилати до ДПІ Сантехпроекту (105203, Москва, Нй*не-Первомайська, будинок 46).

I. Загальні положення

1.1. Даний Посібник розроблено на додаток до вимог глави СНіП "Опалення, вентиляція та кондиціювання повітря та призначене для проектування та розрахунку металевих повітроводів систем вентиляції, кондиціювання повітря, повітряного опалення(систем загального призначення) та аспірації будівель і споруд, що будуються і реконструюються.

1.2. Металеві повітроводи систем загального призначення слід, як правило, передбачати з уніфікованих деталей (див. Додаток I). У виняткових випадках допускається застосування не уніфікованих деталей

(у стиснутих умовах, якщо це обумовлено конструктивними рішеннями, архітектурними чи іншими вимогами).

1.3. Металеві повітроводи систем аспірації слід передбачати тільки з прямих ділянок, відводів, трійників та хрестовин круглого перерізу, наведених у ін.

2. Розрахунок мережі систем загального призначення

2.1. Авродинамічний розрахунок мережі провадиться з метою визначення сумарного тиску, необхідного для забезпечення розрахункової витрати повітря по всіх ділянках,

2.2. Сумарна втрата тиску Р (кгс/u 2 або ГЦ, визначається як сума втрат тиску на тертя та місцеві опори

A>-£(7tf-Z)> (I)

i де К - втрати тиску на тертя, кгс/м 2 або Па на I м довжини повітроводу;

Z – довжина розрахункової ділянки, м;

1 - втрата тиску на місцеві опори, кгс/м2 або Па на розрахунковій ділянці.

2,3, Втрата тиску на тертя на I м довжини повітро-зоде визначається за формулою

R =1гЪ > (2)

де д. – коефіцієнт опору тертя; d - діаметр розрахункової ділянки,

для повітроводів прямокутного перерізу -гідравлічний діаметр, що визначається за формулою

Тут, S,h - розміри сторін повітроводів, м;

рл - динамічний тиск на розрахунковій ділянці,

кгс/м 2 або Па х)

V – швидкість руху повітря на розрахунковій ділянці, м/с;

У" - питома вагаповітря, що переміщається розрахунковою ділянкою, кг/м 3 ;

Прискорення сили тяместі 9,81 м/с 2; р - густина повітря на розрахунковій ділянці, кг/м 3 .

2.4. Коефіцієнт опору тертя визначається за формулами:

а) при 4 I0 3 ^< 6 " 10^

б) при 6*1СГ Re -

(6)

(7)

0.1266 Re У б ’

х) У формулі (4) Pj дано в кгс/м, у формулі (5) Па.

де Re - число Рейнольдса, що визначається за формулою

(8)

d - гідравлічний діаметр, м (формулу (3); У - кінематична в'язкість, ir/c.

2.5. Втрата тиску на тертя на I і довжини повітроводів круглого і прямокутного перерізів, витрата повітря, швидкість і динамічний тиск наведені в додатках 3 і 4. Наведені в додатках величини отримані за формулами (1) - (8) для металевих повітроводів при питомій вазі повітря 1,2 кг/м 3 та кінематичної в'язкості 15 ІГ 1 м 2/с.

Якщо питома вага повітря відрізняється від 1,2 кг/м, то втрати тиску, наведені в додатках 3 і 4, слід вводити поправочний множник, рівний JT ,

щодо потужності на валу вентилятора (див.п.2.8).

2.6. Втрата тиску на місцеві опори визначається за формулою

де £^ - сума коефіцієнтів місцевих опорів

на розрахунковій ділянці.

Значення коефіцієнтів місцевих опорів уніфікованих деталей повітроводів наведено у додатку 5. При проектуванні мереж повітроводів рекомендується приймати відношення витрати повітря у відгалуженні до витрати повітря у стволі трійника трохи більше 0,5. Ця умова практично усуває необхідність застосування неуніфікованих трійників. Коефіцієнти місцевих опорів неуніфікованих рішень, типових повітророзподільчих пристроїв, жалюзійних реветок, парасольок та дефлекторів наведено у додатку 6.

2.7. При проблемі втрат тиску по окремих ділянках мережі повітроводів понад 10% слід передбачати діафрагми. Вибір місць встановлення діафрагм зумовлюється трасуванням мереж. За наявності у відгалуженнях

вертикальних ділянок, діафрагми слід встановлювати на них у місцях, доступних для монтажу. Установка діафрагм проводиться при монтажі вентиляційних мереж на з'єднанні прямих напрямних ділянок повітроводів. Підбір діафрагм наведено у додатку 7.

2.8. Підбір вентиляторних агрегатів слід проводити за заданими значеннями продуктивності з урахуванням підсмоктування повітря у витяжних або втрати повітря в припливних системах (СНиП П-33-75 п.4.122) та сумарної втрати тиску Р. Причому величина Р повинна бути скоригована за найближчою характеристикою графіка для підбору вентиляторного агрегату. Повний тиск Ру, створюване вентиляторним агрегатом, має дорівнювати сумарній втраті тиску, визначеної за формулою (1), без введення множника за п.2.5, який вводиться тільки при визначенні потужності на валу вентилятора.

2.9. Розрахунковий гравітаційний тиск Н (кгс/м 2 або Па х)) для систем вентиляції з природним спонуканням слід визначати за формулою

Н-Ь(Кн-Уб)) (Ю)

н=Н(Лн-Л)>(І)

де /7 – висота повітряного стовпа, м;

Тн(/Ьу питома вага (щільність) повітря при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, що нормується, кг/м 3 (Па);

Xb(P$) - питома вага (щільність) повітря, приміщення, кг/м е (Па),

2.10. Висоту повітряного стовпа слід приймати:

а) для припливних систем – від середини припливної

камери при нагріванні в ній повітря (або гирла повітрозабору при подачі повітря в приміщення без підігріву) до середини висоти приміщення;

х) У формулі (10) Н дано в кгс/v 2 у формулі (II) - в Па

б) для витяжних систем - від середини отвору витяжного (або середини висоти приміщення за наявності в ньому припливної вентиляції) до гирла витяжної шахти.

2.II. Радіус дії систем вентиляції з природним спонуканням слід приймати:

а) для припливних систем (горизонтальна відстань від гирла повітрозабору до найбільш віддаленого отвору припливу) - не більше 30 м;

б) для витяжних систем (горизонтальна відстань від витяжної шахти до найвіддаленішого витяжного отвору) - трохи більше 10 м.

2.12. При встановленні на системі витяжної вентиляції з природним спонуканням дефлектора підбір діаметра останнього рекомендується проводити за серією

I.A94-32 "Парасольки та дефлектори вентиляційних систем".

2.13. Втрати тиску в мережі повітроводів систем вентиляції з природним спонуканням слід визначати за формулою (I).

3. Розрахунок мережі систем аспірації

3.2. При переміщенні малозапиленого повітря з концентрацією маси суміші (відношенням маси матеріалу, що транспортується до маси повітря) -*0,01 кг/кг, втрата тиску на розрахунковій ділянці визначається за формулою

(12)

Наведений коефіцієнт тертя

слід приймати за даними, при-

веденим у додатку 8.

Примітки: I. Розрахунок повітроводів (при концентрації

маси суміші менше 0,01 кг/кг) допускається проводити за розділом 2;

2. Значення коефіцієнтів місцевих опорів деталей металевих повітроводів систем аспірації наведено у додатку 9.

3. Втрати тиску на тертя для повітроводів із гнучких металевих рукавів, за відсутності даних слід приймати у 2-2,5 рази більше величин, наведених

у додатку 3.

3.3. Мінімальна швидкість руху повітря в повітропроводах залежно від характеру матеріалу, що транспортується, приймається за технологічними даними відповідних галузей промисловості. Швидкість руху повітря в повітроводах повинна бути більшою за швидкість витання частинок транспортованого матеріалу.

ЗА, При переміщенні повітря з концентрацією маси суміші більше 0,01 кг/кг втрати тиску в мережі на тертя, місцеві опори і підйом домішок Рп (кгс/м^), що транспортуються з повітрям, слід визначати за формулою

p n =nz^ie g v" (але

де К - досвідчений коефіцієнт, що залежить від характеру

транспортованого матеріалу. Величини До і ja слід приймати за технологічними даними відповідних галузей промисловості;

tg - довжина вертикальної ділянки повітроводу, м;

V-об'ємна концентрація суміші, що дорівнює відношенню маси матеріалу, що транспортується до об'єму чистого повітря. Величину

ztglf, що зазвичай становить менше 3 кгс/м 2 .

uojkho не враховувати.

3.5. Розрахунок повітроводів систем аспірації, як правило, слід починати з визначення кількості матеріалу, що транспортується, і кількості транспортованого повітря, виходячи з рекомендованої концентрації маси суміші. При відсутності даних про кількість матеріалу, що транспортується, витрата повітря слід визначати виходячи з мінімально допустимого діаметру повітроводу (80 мм)

та швидкості руху повітря (п.3.3).

3.6. Повітропроводи систем аспірації слід розраховувати за умови одночасної роботи всіх відсмоктувачів. Проблема втрат тиску за окремими ділянками мережі взз-духоводів долина не більше 5%.

3.7. Регулювання втрат тиску засувками чи дросельними клапанами не допускається. Для ув'язування втрат тиску допускається:

а) збільшувати кількість повітря, що віддаляється від того чи іншого відсмоктування;

б) встановлювати діафрагми на вертикальних ділянкахсистем аспірації при сухому неслипаючому і не волокнистому пилу (див. додаток 7).

3.8. Розрахункову продуктивність вентиляторних агрегатів систем аспірації слід приймати з урахуванням підсмоктування або втрати повітря в системі (СНиП П-33-75 пЛ. 122).

4. ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ МЕРЕЖІ ПОВІТРЯНИВ ВИТЯЙНОЇ СИСТЕМИ ВЕНТИЛЯЦІЇ ЗАГАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Розрахункова схема наведена на рис. I.

Розрахунок ведеться в наступній послідовності:

I. Нумерують ділянки розрахункової схеми по магістра.?., Починаючи з найдальшого, а потім по відповідзлекйли.

Виробничі процеси нерідко супроводжуються виділенням пилоподібних елементів або газів, які забруднюють повітря у приміщенні. Проблему допоможуть вирішити аспіраційні системи, спроектовані та монтовані відповідно до нормативними вимогами.

Розберемося, як працюють і де застосовують такі пристрої, які бувають види повітроочисних комплексів. Позначимо основні робочі вузли, опишемо норми проектування та правила встановлення аспіраційних систем.

Забруднення повітря – неминуча частина багатьох виробничих процесів. Щоб дотриматися встановлених санітарні нормичистоти повітря використовують процеси аспірації. З їхньою допомогою можна ефективно видаляти пил, бруд, волокна та інші подібні домішки.

Аспірація є засмоктуванням, яке здійснюється шляхом створення в безпосередній близькості від джерела забруднень області зниженого тиску.

Щоб створювати такі системи, необхідні серйозні спеціальні знання та практичний досвід. Хоча робота засобів аспірації тісно пов'язана з функціонуванням, не всякий фахівець із вентиляції впорається з проектуванням та монтажем обладнання цього типу.

Для досягнення максимальної ефективності комбінують методи вентилювання та аспірації. Вентиляційна система у виробничому приміщенні повинна бути обладнана для забезпечення постійного надходження свіжого повітря зовні.

Аспірація широко застосовується в таких галузях промисловості:

• дробильне виробництво;
• обробка деревини;
• виготовлення споживчої продукції;
• інші процеси, що супроводжуються виділенням великої кількостішкідливі для вдихання речовин.

Забезпечити безпеку співробітників стандартними засобами захисту вдається далеко не завжди, аспірація може стати єдиною можливістю налагодити безпечний виробничий процес у цеху.

Аспіраційні установки призначені для ефективного та швидкого видалення з повітря різних дрібних забруднень, що утворюються у процесі промислового виробництва.

Видалення забруднень за допомогою систем цього типу виконується за спеціальними повітроводами, які мають великий кут нахилу. Така позиція дозволяє запобігти появі про зон застоювання.

Мобільні вентиляційно-аспіраційні установки прості в монтажі та експлуатації, вони чудово підходять для невеликих підприємств або навіть для домашньої майстерні

Показником ефективності роботи такої системи вважають рівень невибивання, тобто. співвідношення кількості забруднень, що були видалені, до маси шкідливих речовин, які не потрапили до системи.

Розрізняють два типи систем аспірації:

• модульні системи- Стаціонарний пристрій;
• моноблоки- Мобільні установки.

Крім того, аспіраційні системи класифікують за рівнем напору:

• низьконапірні- Менше 7,5 кПа;
• середньонапірні- 7,5-30 кПа;
• високонапірні- Понад 30 кПа.

Комплектація аспіраційної системи модульного та моноблочного типу відрізняється.

У гарячих цехах підігрів повітря, що надходить зовні, не потрібен, достатньо зробити отвір у стіні і закрити його заслінкою.

Висновки та корисне відео на тему

Тут представлений огляд розпакування та монтажу мобільної системи аспірації RIKON DC3000 для деревообробної промисловості:

У цьому ролику продемонстровано стаціонарну систему аспірації, яка використовується при виробництві меблів:

Системи аспірації – сучасний та надійний спосібочищення повітря у промислових приміщеннях від небезпечних забруднень. Якщо конструкція правильно спроектована та змонтована без помилок, вона продемонструє високу ефективність за мінімальних витрат.

Чи є що доповнити, чи виникли питання по темі аспіраційних систем? Будь ласка, залишайте коментарі до публікації. Форма зв'язку перебуває у нижньому блоці.

Розглянемо важливі аспіраційні транспортно–технологічні системи підприємств будіндустрії. Склад обладнання лінії приймання сипучої сировини включає бункер, конвеєр, норію, конвеєр. Пилоповітряні потоки утворюються в основному на наступних ділянках: бункер - конвеєр, конвеєр - норія, норія - самопливний трубопровод на участі норія - ланцюговий конвеєр. Відповідно до цього в укриттях утворюються зони підвищеного та зниженого тиску повітря.

Рис. 2.3 показано схему підключення до аспіраційної системи обладнання ділянки прийому супу сировини.

Відсмоктування повітря можна здійснювати двома способами: перший – підключити до аспіраційної мережі всі місця підвищеного тиску: бункер, конвеєр, норію, ланцюговий конвеєр; другий - підключити до аспіраційної мережі бункер, черевик та головку норії, конвеєр. При другому способі протяжність повітроводів істотно зменшується, а кількість пилу, що захоплюється аспіраційним повітроводом, знижується, що зумовлює перевагу другого способу.

Для нашого прикладу площа живого селища решітки над приймальним бункером повинна бути мінімальною. Відкритими повинні бути тільки ті ділянки, через які сипкий матеріал з транспортних засобів надходить у приймальний бункер. Для зменшення площі контакту падаючого потоку матеріалу з повітрям і зменшенням обсягу повітря, що ежектується слід застосовувати відкидні ущільнювальні щити.

Рис.2.3 Схема підключення до аспіраційної системи обладнання ділянки розвантаження залізничного вагона: 1- залізничний вагон; 2 – бункер; 3 – конвеєр; 4 – норія; 5 - ланцюговий конвеєр; 6 – аспіраційна мережа; 7-ущільнювальні щити.

Об'єм повітря, що аспірується, з приймального бункера визначають за формулою балансу приходу і витрати повітря

При максимальній масовій витраті матеріалу 100т/год та висоті падіння 2м см. Табл. 2.1 Le = 160 м³/год; vн - швидкість повітря на отворах, 0.2м/с; Fн-площа нещільностей приймального бункера, 3м²; Gм - об'ємна маса матеріалу, 46м?; t - час розвантаження, 180с; отримаємо:

Lа бун = 160 + ((0,2 * 3) * 3600) + ((46 / 180) * 3600) = 3240 м ³ / год

Значення об'ємів повітря, що аспірується, з норії НЦ-100 (робоча та холостий труби) та ланцюгогно конвеєра ТСЦ-100 отримані з нормативної документації:

Lа нір. роб.= 450 м³/год; Lа нір. хол. = 450 м / год; Lа ланцюг = 420 м?/год;

Для всієї аспіраційної системи:

Lа = 3240 + 450 + 450 + 420 = 4560 м / год;

Величина тиску в аспіраційному патрубку приймального бункера з урахуванням щокційного тиску, що створюється сипучим матеріалом при висоті падіння 2м і насипному лотку становить:

На бун = 50 + 50 = 100Па

Тиск у кожному з аспіраційних патрубків норії з урахуванням щокційного тиску в коробці конвеєра, що скидає, складає:

На нор = 30 + 50 = 80Па

Тиск аспіраційного патрубка ланцюгового конвеєра з урахуванням щокційного тиску в похилому самотеці до 2м і розрядженні в бункері становить:

На ціп = 50 + 50 + 30 = 130Па

Отримавши вихідні дані та скомпонувавши аспіраційну систему виконаємо аеродинамічний розрахунок системи продуктивністю

Lа = 4560 м / год; див. рис. 2.3, яку відображаємо на плані цеху в такій послідовності:

1. Здійснюється нанесення повітроводів та інших елементів системи аспірації на план приміщення, з подальшим конструюванням просторової (аксонометричної) схеми аспірації.

2. Вибирається магістральний напрямок руху повітря. Магістральним вважається найбільш протяжний або навантажений напрямок від вентилятора до початкової точки першої ділянки системи.

3. Розбивається система на ділянки з постійною витратоюповітря, ділянки нумеруються, починаючи з найбільш віддаленого від вентилятора, спочатку магістралі, а потім по відгалуженням. Визначають довжину ділянок та витрату повітря та вносять ці значення до таблиці 2.3 графи 1, 2, 3.

4. Попередньо задаємося орієнтовною швидкістю повітря vор, м/с, на ділянці 1 повітроводу (залежно від швидкості руху повітря для заданого пилу див. табл. 2.4). Виходячи з планувальних вимог, приймаємо форму повітроводу і матеріал, з якого він виготовлений (круглий, з оцинкованої сталі). Втрати тиску в ланцюговому конвеєрі, приєднаного до ділянки 1, заносимо до табл. 2.3 першим рядком. Для визначення втрат тиску на ділянці 1 з'єднуємо прямою лінією по номограмі рис. 2.5 точки Lцеп=420 м³/год і v=10,5 м/с на перетині цієї прямої зі шкалою D знаходимо найближчий менший рекомендований діаметр D=125 мм, величини v=10,5 м/с, Hд =67 Па, λ/D=0,18 заносимо до граф 3, 6, 8.

5. Проводимо підсумовування коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці (трійники, відводи. і т.д.) обраних . Отриманий результат Σ ζ записуємо до графи 5.

6. Виробляємо множення, ( 1 * λ/D) заповнюємо графу 9, додавання ( 1 * λ/D + Σ ζ) заповнюємо графу 10 . Графу 11 (загальні втрати на ділянці) знаходимо як добуток величин, записаних у графах 6 і 10. У графу 12 записуємо суму загальних втрат на 1 ділянці та втрат тиску в ланцюговому конвеєрі.

Аналогічно проводимо розрахунки інших магістральних ділянок.

7. Після закінчення розрахунків підсумовуємо отримані величини і отримуємо сумарні втрати тиску в мережі, які є критерієм для підбору вентилятора.

8. Розрахувавши втрати тиску магістралі, приступаємо до розрахунку втрат тиску на відгалуженнях. При розрахунку яких необхідно здійснити ув'язування, розбіжність допускається трохи більше 10 % .

9. Збільшувати втрати тиску у відгалуженнях можна двома способами. Перший спосіб - установка у відгалуженні додаткового місцевого опору (засувки, діафрагми, шайби). Другий спосіб – зменшення діаметра відгалуження.

У прикладі слід підвищити опір 7-ї ділянки на величину Нс = 237-186,7 = 50,3 Па, а 8-го на - Нс = 373 - 187,7 =185,3 Па, а 9-го на - Нс = 460 – 157,8 = 302,2 Па. На 7 та 8 ділянках це можна здійснити, встановивши додатково місцеві опори, т.к. діаметр труби вже 125 мм. Величину коефіцієнта опору діафрагми, встановленої на ділянці 7, визначаємо за виразом:

ζд7 = Нс / Нд7 = 50,3 / 74,1 = 0,68 (2.10)

За цією величиною на рис. 2.4 визначаємо глибину занурення діафрагми в повітропровід до його діаметра - а/D = 0,36, при D = 125 мм а = 43.75мм. Аналогічно для ділянок 8 та 9: ζд8 = Нс / Нд8 = 185,3 / 74,1 = 2,5 за рис. 5.3 визначаємо - а/D = 0,53, при D = 125 мм а = 66,3 мм; ζд9 = Нс / Нд9 = 302,2 74,1 = 4.1 за рис. 2.3 визначаємо - а/D=0,59, при D=315 мм а=186мм;

Мал. 2.4 Одностороння діафрагма (а) та здвоєна шкала для розрахунку розмірів (б)

Рис.2.5 Номограма А.В.Панченко для розрахунку повітроводів.

Таблиця 2.3

Аеродинамічний розрахунок повітроводів.

Магістральні ділянки

Номер ділянки та найм. машин	L м³/с	vм/с	l, м	Σ ζ	Hд, Па	D, мм	λ/D	l* λ/D	l* λ/D+Σζ	Прир. повного тиску уч-ка, Па	Повний тиск ділянки, Па
Ланцюговий конв.	0,12	-	-	-	-	-	-	-	-
Уч-до 1	0,12	10,5		0,7			0,18	0,9	1,6
Уч-до 2	0,242	10,5		0,3			0,12	0,36	0,69
Уч-до 3	0,37			0,6	74,1		0,09	0,63	1,18	87,4	460,4
Уч-до 4	1,27	11,8		0,1	88,2		0,04	0,31	0.4	34,8	495,2
Уч-до 5	1,27	11,8		0,6	88,5		0,04	0,36	0.57	50,5	545,6
Нагнітаючий Уч-к 6	1,27	11,8			88,5		0,04	0,31	1,32	116,4	116,4

відгалуження
Норія	0,125	-	-	-	-	-	-	-	-
Ділянка 7	0,125			0,23	74,1		0,17	1,21	1,44	106,7	186,7
Норія	0,125	-	-	-	-	-	-	-	-
Ділянка 8	0,125			0,2	74,1		0,17	1,25	1,45	107,7	187,7
Приймальний бункер	0,9	-	-	-	-	-	-	-	-
Ділянка 9	0,9			0,18	74,1		0,06	0,6	0,78	557,8	157,8

Таблиця 2.4 Значення величин для проектування систем аспірації та пневмотранспорту

Транспортований матеріал	ϒ, кг/м 3	Швидкість руху повітря у повітроводах v, м/с	Максимальна масова концентрація суміші µ кг/кг	Досвідчений коефіцієнт До
вертикальних	горизонтальних
Земляний та пісочний пил, оборотна (горіла) земля, формувальна земля				0,8	0,7
Земля та пісок вологі				‒	‒
Глина мелена				0,8	0,6
Шамот				0,8	0,6
Пил дрібний мінеральний	‒			‒	‒
Пил від матер'яних полірувальних кіл	‒			‒	‒
Пил вугільний	900‒1000
Пил наждачний мінеральний		15,5		‒	‒
Гіпс, тонкомолоте вапно				‒	‒
Вовна:
замаслена	‒			‒	‒
незамаслена	‒			‒	‒
штучна	‒			‒	‒
мериносова (замаслена та незамаслена)	‒			0,1‒0,2	‒
клапоть	‒			‒	‒
розпушена та великі очеса	‒			‒	‒
Льон:
коротке волокно	‒			‒	‒
лляна багаття	‒			‒	‒
Снопи трести	‒			0,5	‒
Бавовна-сирець, розпушена бавовна, великі очеси бавовни	‒			0,5	‒
Тирса:
чавунні				0,8	0,85
сталеві				0,8	‒
Шлак вугілля з розміром частинок 10-15 мм					0,5