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河南省新鄉(xiāng)市鼎豐專業(yè)振動機械有限公司
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氣力輸送網(wǎng)絡的設計與計算
氣力輸送網(wǎng)路的設計與計算的任務是,根據(jù)規(guī)定的條件設計確定網(wǎng)路的組合形式以及各輸料管和風運設備的規(guī)格尺寸,計算網(wǎng)路所需要的風量和壓力損失,從而正確選用合適的風機和電動機,以保證網(wǎng)路既經(jīng)濟,又能可靠地工作。
一、設計依據(jù)和主要參數(shù)的確定
(一)設計依據(jù)及對工藝設計的要求
作為設計依據(jù)的條件主要有:
1.生產(chǎn)規(guī)模及工作制度。
2.原糧的性質(zhì)及其成品的種類和等級。
3.廠房結(jié)構(gòu)形式,以及倉庫和附屬車間的結(jié)合情況。
4.工藝流程和作業(yè)機的布置情況。
5.技術(shù)經(jīng)濟指標和環(huán)境保護要求。
6.操作管理條件和技術(shù)措施的可能性。
7..遠景發(fā)展規(guī)劃。
氣力輸送對工藝設計的要求:
糧食加工廠的氣力輸送是為工藝服務的。但是氣力輸送本身也直接或間接地擔負著一定的工藝任務,所以為了更好地發(fā)揮各自的作用,并zui終地改善工藝效果,兩者之間應該相互兼顧,緊密配合。一方面,風運設計要盡量滿足工藝的要求;另一方面,工藝上的安排也應該考慮風運的合理性,進行必要的調(diào)整。
為此,在設計工藝流程時,應該結(jié)合具體條件,盡量采用*工藝和*設備。要在保證成品質(zhì)量的前提下,簡化流程,防止回路。,要優(yōu)先選用生產(chǎn)效率高和有多種作用的組合設備,以減少設備數(shù)量,減少提升次數(shù)和物料的總提升量。這些都是降低風運電耗的基礎(chǔ)。
另外,要保證主流流量的連續(xù)和穩(wěn)定,副流和下腳要同質(zhì)合并。要盡量考慮氣流的綜合利用,使氣流在輸送物料的同時,能完成一部分除塵、清雜、分級和冷卻等作用,達到一風多用。
在設備布置上,要求在不妨礙操作的前提下,做到整齊緊湊,這樣就有利于縮短提升高度。耍盡量避免輸料管的彎曲和水平放置。要讓卸料器放置在廠房頂層的zui高處,而讓接料器放置在底層的zui低處,這樣就可以充分利用這個空間高度,依靠物料的自流輸送,逐層安排工藝設備,這是減少提升次數(shù)的重要措施之一。同時,為了縮短連接風管,風機和除塵器應布置在車間的頂層。
(二)主要參數(shù)的確定
輸送量、輸送風速和輸送濃度是風運網(wǎng)路計算的主要參數(shù)。這些參數(shù),對網(wǎng)路中各個設備的尺寸大小,整個網(wǎng)路所需動力的多少,以及網(wǎng)路工作的穩(wěn)定可靠,起著決定性的作用。因此,正確而合理地確定這些參數(shù),對氣力輸送有效地和經(jīng)濟地工作是十分重要的。
一輸送量
輸送量的大小通常是工藝過程規(guī)定的。但作為網(wǎng)路計算依據(jù)的計算輸送量,應該是輸料管在正常工作中可能遇到的zui大物料量,所以應該考慮一定的儲備,即:
G算 =aG
G算——計算輸送量
G——設計輸送量,根據(jù)工藝流量平衡表或其他要求確定。必要時應通過測定,以求準確
a——儲備系數(shù),考慮到工藝上的原因,如原料品質(zhì)的變化,水分含量的高低,操作指標的改變等可能引起流量變化的因素而附加的系數(shù)
儲備系數(shù)的大小,應根據(jù)具體情況分析確定。單純?yōu)榱溯斔偷陌踩?,不適當?shù)靥岣?/span>a值,將造成設備的增多和動力的浪費。而且,由于計算結(jié)果不符合生產(chǎn)的實際情況,將帶來操作上的困難,并容易發(fā)生故障。
a值的前面數(shù)字用于1皮只有一對磨輥、或雖有兩對磨輥但系合并輸送的面粉廠,后面的數(shù)字用語1皮有兩對或兩對以上磨輥的面粉廠。這是考慮到磨輥拉絲后,因新舊程度不同而有調(diào)劑單位負荷量的可能的緣故。
二、輸送風速
輸料管中的風速ν,必須保證物料能可靠地輸送,同時也要考慮工作的經(jīng)濟性。風速過高,動力消耗過大。動力消耗幾乎與風速的三次方成正比。風速過低,對物料輸送量變化的適應性小,工作不穩(wěn)定,容易發(fā)生堵塞或掉料。所以應該在保證輸送工作穩(wěn)定可靠的前提下,盡量采取低風速。
通常,當物料的比重和顆粒愈大、輸送濃度愈高、或者管道有彎曲和水平輸送時,所需風速應取較大數(shù)值,反之則取較低數(shù)值。糧食加工廠輸料管中的風速一般為:
糧粒 ν=20~25米/秒
粉類物料 ν= 16~20米/秒
三、輸送濃度
輸送濃度μ,系指輸料管中所輸送的物料量與空氣量之比,或稱混合比或濃度比,即每千克空氣所能輸送的物料的千克數(shù)。用公式表示為:
`μ=
式中;G物——單位時間所輸送的物料重量(千克/時)
G氣——單位時間內(nèi)通過輸料管的空氣重量(千克/時)
從上式可見,輸送一定數(shù)量的物料所需的生氣與輸送濃度μ成反比。μ值大,所需的空氣少。輸送空氣是要消耗動力的,空氣少了,動力消耗就可減少。同時空氣少了,整個網(wǎng)路的管道、卸料器、除塵器以及風機等也可縮小,這樣,原材料消耗和投資費用都可節(jié)省。這是輸送濃度大的有利方面。
但是,輸送濃度也并不是越大越好。濃度高了,輸送壓力損失將增大,操作較閑難,并且容易引起堵塞或掉料。另外,考慮到空氣有時還兼有通風和風選的任務,這些都必須保證有一定的風量。所以,過分地追求高濃度,并不是永遠合適的。
濃度的大小直接關(guān)系到網(wǎng)路的風量和壓力損失的大小,我們在選定輸送濃度時,還要考慮到此時的風量和阻力是否與風機的風量和壓力相適應,也即風機能否在較高的效率下工作。否則,濃度雖然是高的,但風機并不在較率下工作,動力消耗就不一定會降低。
日前我國面粉廠的氣力輸送濃度,中小型廠,麥間為μ=2~4,粉間為μ=5~3。大型廠,麥間為μ=4~6,粉間為μ=2~5。
米廠輸送稻谷、谷糙混合物和糙米,μ=3~5;輸送米糠,μ=5~2。
碼頭及移動式氣力輸送裝置,當采用高壓離心風機時,μ=8~14。
根據(jù)選定的輸送濃度值μ,所需的風量Q應為:
Q=
式中:G物——輸送量(千克/時)
γ——空氣的比重,取γ=1.2千克/米3
Q——風量(米3/時)
已知風量Q(米3/時)和風速ν(米/秒),輸料管的管徑D可根據(jù)算圖或按公式(2-24)計算而得:
四、氣力輸送網(wǎng)絡設計計算舉例
(一)日產(chǎn)100噸大米廠的氣力輸送網(wǎng)路計算
這個廠各道物料的提升任務,分別由6根輸料管來完成,并合并成一個網(wǎng)路,由一臺高壓離心風機作為氣源。
輸料管編號 | 物料的名稱 | 輸送量 | D | | Q | | h | | R | K | i | ||
| | | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
1 | 稻谷(主流) | 5960 | 1.2 | 7150 | 150 | 20 | 1270 | 4.7 | 10.5 | 24.4 | 2.69 | 0.834 | 29 |
2 | 稻谷(副流) | 1790 | 1.2 | 2150 | 90 | 20 | 458 | 3.9 | 10.5 | 24.4 | 5.12 | 0.568 | 81 |
3 | 稻谷(主流) | 5960 | 1.2 | 7150 | 150 | 20 | 1270 | 4.7 | 10.5 | 24.4 | 2.69 | 0.834 | 29 |
4 | 谷糙物 | 6560 | 1.2 | 7860 | 160 | 20 | 1450 | 4.52 | 10.5 | 24.4 | 2.5 | 0.868 | 26 |
5 | 米糠 | 555 | 1.1 | 610 | 90 | 25 | 574 | 0.886 | 10.5/14 | 38.5 | 7.65 | 0.111 | 110 |
6 | 白米 | 4170 | 1.1 | 4600 | 130 | 20 | 956 | 4.0 | 10.5 | 24.4 | 3.22 | 0.751 | 39 |
在進行計算時,為了表達清楚和便于復核,通常應列表進行,其格式見表。
表中第1欄為輸料管的編號,可根據(jù)流程順序或輸料管安裝位置的前后來編。第2欄為物料的名稱以及物料的來源和去向。
表中第3欄為物料的設計輸送量,可根據(jù)工藝流程和流量平衡表來確定。例如這個廠的設計產(chǎn)量為日產(chǎn)100噸,則每小時產(chǎn)量為100÷24=4.17噸=4170千克,此即第6根白米輸料管的設計輸送量。其他各根管子的輸送量都可根據(jù)工藝流程計算而得?,F(xiàn)以1號管為例,對其輸送量、直徑和壓力損失等的計算進行說明如下:
1號管輸送的是稻谷,其設計輸送量可根據(jù)所要求的白米產(chǎn)量和出米率來計算?,F(xiàn)設稻谷的出米率為70%。已知白米產(chǎn)量為4170千克/時,則稻谷的數(shù)量應為4170÷0.7=5960(千克/時),填入第3欄。
第4欄填寫流量儲備系數(shù)。在清理過程中,取a=1.2。于是其計算輸送量為:
G算=aG=1.2× 5960=7160(千克/時)
將這一數(shù)值填在第5欄。
取輸送風速v=20米/秒,井暫定濃度為μ′=4.5,則所需風量為:
輸料管直徑可用圖算法或公式計算為:
=0.152(米)=152(毫米)
取D=150毫米,并反算Q和μ,得:
Q=2826D2υ=2826×0.152×20=1270(米3/時)
將上面的D、ν、Q、μ之值,分別依次填在表中第6~9欄。
第10欄填寫輸料管的長度ι(其中包括彎頭的展開長度)以及垂直部分的高度h。在本例中,輸料管沒有彎頭,也沒有水平段,所以ι=h=10.5米。
第11欄填寫ν=20米/秒時的動壓力,查附錄四得H動=24.4千克/米2。
第12欄至14欄分別填寫,當ν=20米/秒和D=150毫米時,輸送稻谷的R,K和i之值,從附錄四直接查得:
R=2.69 K=0,834 i=29
下面就可根據(jù)以上各已知值,逐項計算1號輸料管的各項壓力損失。
第15欄填寫1號接料器引風管所連接的機器的阻力和引風管本身的阻力。這個引風管同時接到三樓的兩臺振動篩和底樓的輸送機卸料端進行吸風除塵。由于振動篩的距離較遠,所以只要考慮它的阻力就行。 根據(jù)估算, 可取H機=20千克/米2。
第16欄為接料器的阻力。帶有引風管的三通接料器的阻力系數(shù)ξ=0.7,所以:
H接=ξH動=0.7×24.4 =17(千克/米)2
第17欄為加速物料的壓力損失,其值為:
H加=iG=29×7.15=207(千克/米2)
第18欄為摩擦壓力損失,其值為:
H摩=Rι(1+Kμ)=2.69×10.5 (1十0.834×4.7) =139(千克/米2)
第19欄為彎頭的壓力損失,由于本例的輸料管除第5根外都沒有彎頭,所以1號管H彎=0。
第20欄為物料恢復速度的壓力損失,由于沒有彎頭,所以H復=O。
第21欄為提升物料的壓力損失,其值為:
H升= γμh=1.2×4.7×10.5=59(千克/米2)
第22欄為卸料器的阻力?;仫L式卸料甜的阻力系數(shù)ξ=1.5,所以:
H卸=ξH動=1.5×24.4=37(千克/米2)
于是1號輸料管從接料器到卸料器為止的全部壓力損失為:
H物=H機+H按+H加+H摩+H彎+H復+H升+H卸
=20+17+207+139+0+0+59+37=479 (千克/米2)
其他各根輸料管的壓力損失,亦按上述方法分別計算后填入相應各欄中。其中5號輸料管固輸送的物料為米糠,井有對米機進行吸風冷卻的任務,所以輸送濃度較低。
從計算我中可以看出,阻力zui大的是1號輸料管,其H物=479千克/米2,此即本風網(wǎng)輸送物料部分的壓力損失。
輔助部分的壓力損失,包括每個卸料器后面的沙克龍以及匯集管、總風管和布筒過濾器等的壓力損失。對于1號管,根據(jù)其風量Q=1270米3/時,其卸料器后面的沙克龍可采用下施型,直徑D沙=550毫米,阻力H沙=47千克/米2,填人第24欄。其他各個卸料器后面的沙克龍的規(guī)格和阻力也按上述方法一一選定填入表中。
匯集管和總風管的阻力,本例估算為30千克/米2,填在第25欄。
關(guān)于布筒過濾器阻力的確定,首先要計算出全部輸料管的風量之和,即:
Q=1270+458+1270+1450+574+956=5978(米3/時)然后再加20%的附加量,即為布筒應予處理的風量,亦即風機應有的風量:
Q風機=Q布=1.2Q二1.2× 5978=7180(米3/時)
設選用布簡直徑d=150毫米,長度L=2米,布筒只數(shù)為n=144個(12×12),則布筒總面積為:
F布=nπdι=144× 3.14× 0.15× 2=136(米2)
布簡負荷為:
其阻力取H布=27千克/米2,填在第26欄。
于是輔助部分的阻力為:
H輔=H沙+H匯+H管+H布=47+30+27=104(千克/米2)
網(wǎng)路總阻力為, ’
H=H物+H輔=479+104=583(千克/米2)
風機應具有的壓力為:
H風機=1.1×H=1.1×583=641(千克/米2)
根據(jù)H鳳機=641千克/米2和Q風機=7180米3/時,查附錄二可選用6-30型N07離心風機,其工作點的效率為η=81.6%,公稱轉(zhuǎn)速A在17500~18900之間,取A二17700,于是風機轉(zhuǎn)速為
選用電動機規(guī)格為:JO2-71-2,22千瓦,2940轉(zhuǎn)/分
(二)日產(chǎn)3000包面粉廠粉間氣力輸送網(wǎng)路計算
本例的風運流程圖見圖所示。從流程中可以看出,物料的輸送由7根輸料管組成的一個網(wǎng)路來完成。
在計算時,也象例一那樣,先繪制一壓力損失計算表。
下面以1號輸料管為例,按表中所列各欄順序進行計算,并將所得數(shù)值逐一填入各欄之中。
表中第1欄填寫輸料管的編號。第2欄填寫物料的名稱及其來源或去向。
第3欄填寫設計輸送量。根據(jù)面粉的產(chǎn)量(日產(chǎn)3000包,每包25千克)并根據(jù)凈麥出粉率為84%,可算出所需凈麥量(即1皮磨流量)為:
其他各根輸料管的輸送量可根據(jù)流量平衡表,按其占1皮的百分比分別進行計算。例如2皮磨下物的輸送量為:
G=3720×35%=1300(千克/時)
第4欄為儲備系數(shù)。根據(jù)表7-1,對于1皮磨只有一對磨輥的粉廠, 1皮的儲備系數(shù)取α=1.05。于是第5欄的計算輸送量為:
G算=αG=1.05× 3720=3900(千克/時)
暫定輸送濃度μ′=4,輸送風速采用ν=18米/秒,于是可算出風量和管徑為:
取D=130毫米,并反算Q和μ:
Q=2826D2υ=2826× 0.132×18=862(米3/時)
面粉廠粉間風運壓力損失計算表
輸料管編號 | | H輸 | 備注 | ||||||||||
H機 | H接 | H加 | H摩 | H彎 | H復 | H升 | H卸 | H物 | H沙 | H匯+H管 | H布 | | |
1 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
1 | 20 | 17 | 207 | 139 | 0 | 0 | 59 | 37 | 479 | 47 | 30 | 27 | D沙=550 |
2 | 20 | 17 | 174 | 172 | 0 | 0 | 49 | 17 | 449 | 68 | | | D沙=300 |
3 | 15 | 17 | 207 | 139 | 0 | 0 | 59 | 17 | 454 | 47 | | | D沙=550 |
4 | 0 | 12 | 204 | 129 | 0 | 0 | 57 | 37 | 439 | 61 | | | D沙=550 |
5 | 20 | 38 | 67 | 89 | 8 | 39 | 11 | 58 | 330 | 0 | | | D卸=350 |
6 | 0 | 12 | 180 | 135 | 0 | 0 | 50 | 37 | 414 | 95 | | | D沙=400 |
將上面的D、ν、Q和μ之值,依次填于表中6~9欄。
第10欄中,h表示輸料管的垂直高度,ι為包括彎頭展開長度和水平段在內(nèi)的管道總長度。由于粉間的卸料器采用沙克龍,所以物料在往上提升后,要經(jīng)彎頭,有時還要經(jīng)過一定長度的水平段才進入卸料器。這里h=12,ι=13.7,分別填寫清楚。
第11欄為v=18米/秒時的動壓力,H動=19.8千克/米2
第12欄到14欄填寫當v=18米/秒和D=130毫米時輸送1皮磨下物(粗硬物料)的和R、K、i之值。查附錄四得R=2.72,K=0.462,i=35
下面逐一計算1號輸料管和各項壓力損失。
第15欄為機器的壓力損失。由于這根輸料管的接料器直接從大氣進風,故H機=0
第16欄為接料器的壓力損失,根據(jù)公式(7—6)及誘導式接料器的阻力系數(shù)ξ=0.5,得:
H按=ξH動=0.5×19.8=10(千克/米2)
第17欄為加速物料的壓力損失,根據(jù)公式(7—7),
H加=iG算=35×3.9=137(千克/米2)
第18欄為摩擦壓力損失,
H摩=Rι(1+Kμ)=2.72×13.7(1+0.462×3.77)=102(千克/米2)
第19欄為彎頭的壓力損失,
H彎=ξH動(1+μ)=0.07×19.8(1+3.77)≈ 7 (千克/米2)
式中:ξ——輸料管彎頭的阻力系數(shù),見第二章表2-2
根據(jù)a=90°,D=130毫米以及取彎曲半徑為1000毫米,
即
第20欄為恢復
H復= β△H加=0.7× 0.1×137≈ 9 (千克/米2)
式中:β——彎頭后水平管長度系數(shù),1號管水平段長約1米,查表7-3,β=0.7
Δ——輸送量系數(shù),查表7-2,G=3.9噸/時,Δ=0.1
第21欄為提升損失,
H升=γμy=1.2×3.77×12二54(千克/米2)
第22欄為卸料器的阻力,根據(jù)Q=862米3/時,選用下旋55型沙克龍,D卸=400毫米,H卸=77千克/米2
于是第23欄中輸送物料的壓力損失為:
H物=H機+H接+H加+H摩+H彎+H置+H升+H卸
=0+10+137+102+7十9十54+77
=396(千克/米2)
其他6根輸料管也按上述程序計算后,將結(jié)果分別填入表7-7中。從表中可看出,1號輸料管的壓力損失為zui大,H物=396千克/米2
風網(wǎng)的總風量為各根輸料管風量之和,即:
Q=862+368+250+510+250+250十250=2740 (米3/時)
加上20%的附加量,即為風機應具有的風量(亦即除塵器的處理風量):
Q風機=Q布=1.2×Q=1.2×2740=3290(米3/時)
粉間的風網(wǎng),經(jīng)卸料器后的空氣中,仍含有大量的粉塵,所以還必須用沙克龍和布筒過濾器進行除塵。本例中,沙克龍可采取兩只并聯(lián),每只的處理風量為3290÷2=1645(米3/時),D沙=550毫米,其阻力為H沙=80千克/米2
布筒過濾器采用布簡直徑d=150毫米,長度ι=2米,布筒只數(shù)n=8 × 8=64個,則布簡積物面積為:
F布=nπdι=64× 3.14× 0.15× 2=60.3(米3)
布筒負荷為:
其阻力取H布=27千克/米2。另外取H匯+H管=30(千克/米2)
于是輔助部分的壓力損失為:
H輔=H匯+H管+H沙+H布=30+80+27=137(千克/米2)
網(wǎng)路總阻力為:
H=H物+H輔=396+137=533(千克/米2)
風機應具有的壓力為,
H風機=1.1×H=1.1×533=586(千克/米2)
根據(jù)Q風機=3290米3/時和H風機=586千克/米2,查附錄二,可選用6—23型N6風機。工作點的效率為η=82%。轉(zhuǎn)速為:
可采用電動機通過聯(lián)軸器直聯(lián)傳動。電動機的功率按公式(3-11)和(3-12)應為:
選用電動機規(guī)格為:JO2-51-2,10千瓦,2900轉(zhuǎn)/分。
五、正壓輸送系統(tǒng)的設計
(一)設計的原則和要求
1.根據(jù)面粉廠配粉的工藝要求,以及被輸送物料的品種、數(shù)量、大小和排列形式,盡量做到合理利用,布置緊湊。
2.在此基礎(chǔ)上,運用一點進料,多點卸料,交替輸送,一機多用的原則,在滿足工藝要求的前提下,合理組合輸送面粉先復篩后進倉,然后打包發(fā)放的程序,就可考慮設計復式輸送系統(tǒng)。
3.在確定各條輸送管路的位置和走向時,應盡量縮短長度減少彎頭,并使選配閥的數(shù)量zui少。一般情況下,選配閥可優(yōu)先考慮雙路閥(特別是旋塞式雙路閥),因其結(jié)構(gòu)簡單,體積小,維護方便,價格較低。
在管道由水平轉(zhuǎn)向垂直時,其彎頭下方應設置排堵門。其作用是以備清除因突然停機(如停電、電器跳閘)所引起的垂直管中正在輸送的物料相繼下落而形成的堵塞,防止鼓風機再次起動的困難或超載。
4.羅茨鼓風機,作為輸送氣源,通常都集中安裝在單獨的房間內(nèi),這樣可便于管理和控制噪聲。供料器的位置應盡量布置在供料點的附近,鼓風機與供料器之間的連接風管,在布置走向時可不必拘泥于彎頭的多少和管道的長短,主要考慮的是不過多地影響車間通道,適當照顧整齊美觀。對于氣源壓力較高的送風管,其水平部分應有3%的傾斜(沿氣源方向),以便凝結(jié)水的集中和收集。
5.在壓送系統(tǒng)的設計過程中,必須同時考慮倉頂或卸料器尾氣的收集處理,包括供料器;漏風的收集。這些都可按一般的通風除塵系統(tǒng)進行設計。
總之,設計過程中需要考慮的因素是很多的,應該在堅持基本原則的基礎(chǔ)上,靈活掌握,不能生搬硬套,以免顧此失彼,必要時可列出多種方案,論證對比,擇善而從。
(二)推薦的計算方法
氣力壓送系統(tǒng)計算的目的是為了求得其壓力損失即阻力和需要的風量,確定管道的尺寸和供料器、鼓風機的型號、規(guī)格的電動機的功率。
壓送系統(tǒng)的壓力損失H總,可以分解為由下列各部分壓損組成:
H總=H氣+H供+H料+H輔
其中:H氣----鼓風機出口至供料器之間輸送凈空氣管道的壓損;
H供----供料器的壓損;
H料----從供料器至料倉之間的輸料管道的壓損;
H輔----卸料器、選配閥及其他輔助部分的壓損。
1.供料器的計算
(1)供料器容積的確定
葉輪式供料器的容積,可根據(jù)所需的物料輸送量按下式計算
輸送面粉:
V----供料器的容積(米3)
G----物料輸送量(噸/小時)
[例]設某面粉廠壓送面粉的數(shù)量為G—8噸/小時,求所需供料器的容積。
根據(jù)公式,V=G/770=8/770=0.01(米3)
根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格系列,可選用容積為0.013米3的葉輪供料器。
(2)供料器的漏風量
葉輪式供料器在工作時,必然有一部分空氣泄漏,其數(shù)量的多少除與供料器的規(guī)格大小和葉輪與機殼之間的間隙有關(guān)外,主要取決于供料器出料口處的壓力的大小,亦即取決于供料器后面全部管路的阻力,包括供料器本身的阻力以及輸料管、選配閥和卸料器等設備的阻力。
在一般情況下,對于常用的供料器的設計漏風量可按下式計算:
Q漏=0.02(H供+H料+H輔)
或 Q漏+0.02(H總+H氣)
式中:Q漏----供料器的漏風量(米3/分)
H總、H氣、H料、H輔的單位為千帕。
(3)供料器的壓損
供料器的壓損包括凈空氣通過的壓損和物料的起動壓損,后者與物料數(shù)量的多少成正比,而與供料器的容積的大小成反比。凈空氣通過的壓損一般不超過1千帕。所以供料器的壓損可以按下式計算:
式中:G----輸送量(千克/秒);
V----供料器的容積(米3)。
或者當輸送量G的單位為噸/時:
H供=1+0.0083GV-1 (千帕)
2.輸料管道的計算
⑴ 輸料管的壓損
輸料管中的流體屬兩相流,其壓損的計算目前還沒有可以普遍適應的方法,大都只是一些限定的條件范圍內(nèi)通過試驗歸納得出的經(jīng)驗公式。根據(jù)資料:
H=ΔH料×L料(千帕)
式中:L料----料管的總長度(米),包括水平段、垂直段和彎頭的展開長度;
ΔH料----料管每米長度的壓損(千帕/米):
(2)料管中平均風速的確定
在料管全長中,如果管徑不變,則由于前后壓力差別較大,不同橫截面處的風速是不一樣的:
(3)料管中的風量
Q料----按鼓風機進口處空氣狀態(tài)計算的料管中的風量(米3/分);
(4)料管直徑
3、鼓風機的風量
鼓風機的風量應是料管中的風量與供料器的漏風量之和,即:
Q總= Q料+Q漏
式中:Q總----鼓風機的風量(米3/分);
Q供----供料器的漏風量(米3/分);
Q料----料管中的風量(米3/分)。
4、風管的計算
(1)風管中的風量
羅茨鼓風機與供料器之間的連接風管中的空氣量即鼓風機的風量:
Q氣=Q總=Q料+Q漏(米3/分)
式中:Q氣----風管中的風量(米3/秒)
(2)風管的直徑
(3)風管的壓損
風管的壓損由直管的壓損和管件的局部壓損組成,即:
H氣-H直+H局
式中:
H直=RL直,這里L直為風管的長度(米),R為每米風管的壓損(千帕/米);
H局----風管中管件的局部壓損,可以其所連接的一定長度的直管的壓損來表示,即所謂當量長度L當;
不同管件的壓損當量長度L當之值見表
風管每米的壓損R之值,于管徑大小、內(nèi)壁粗糙度、氣流速度和雷諾數(shù)等有關(guān);
以G氣=1.2×60Q總和P—100+H供+H料+H輔代入上式得:
式中:Q總——風管中的風量;
H料——管的壓損(千帕);
H供——供料器的壓損(千帕);
H輔——輔助部分的壓損(千帕);
D氣——風管的直徑(毫米)。
風管的直徑,在實際應用中為簡化規(guī)格,也可取其等于料管的直徑。風管的壓損,由于在總壓損中所占的比例不大,在一般情況下也可視其長度和彎頭的多少,在1, ~2千帕范圍內(nèi)估算確定。
5.壓送系統(tǒng)輔助部分的壓損
壓送系統(tǒng)中其他輔助部分的壓損,包括卸料器及選配閥等可取其等于5~10千帕。
在上述公式中,不少數(shù)值是H料的函數(shù),如υ2、Q漏等。所以壓送系統(tǒng)的計算方法,可先在一定范圍內(nèi)予定若干個(三個以上)料管壓損H料之值,并分別計算出相應的H總和Q總,從而作出該輸送管網(wǎng)的特性曲線,繪制在同一座標的風機系列性能曲線圖中。根據(jù)管網(wǎng)特性曲線與各個風機的性能曲線的相交點,從中選擇一合適的風機,然后zui終確定各項參數(shù)。
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