Обоснование выбора методов и технологической схемы

6.2 Обоснование выбора методов и технологической схемы

очистки выбросов цеха литья пластмасс от вредных примесей

Произведя расчеты выбросов цеха литья из пластмасс в разделе 4.1 настоящего дипломного проекта, были установлены качественные и количественные параметры вредных веществ в выбросах при литье пластмасс (таблица 4.1).

Сравнив данные расчетов выбросов за 2002 год и предельно-допустимые выбросы, установленные для цеха при разработке проекта ПДВ для предприятия, выяснилось, что превышение ПДВ происходит по валовым выбросам пыли органической:

- пыль полиамида в 5 раз;

- пыль полипропилена в 12 раз;

-      пыль полистирола – 8 раз.

Превышение ПДВ по газовым выбросам незначительно, поэтому разработка и внедрение систем очистки газов не представляется необходимой.

Рассмотрев различные способы очистки промышленных выбросов и на основании выше приведенных данных, учитывая небольшие масштабы производства предлагается в цехе литья из пластмасс установить новые сети принудительной воздушной вентиляции (включая, местные отсосы на рабочих местах) с установкой циклона, типа ЦОЛ.

Эффективность циклона ЦОЛ составляет 70 – 85 % [ , стр.48].

После очистки концентрация пыли в выбросах цеха снизится и будет находится в пределах показателя ПДВ или будет превышать его незначительно.

6.3 Описание технологической схемы очистки выбросов

цеха литья пластмасс

В цехе литья пластмасс основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются термопластавтоматы в количестве 12 штук и сушильные шкафы, в которых ведется подготовка материала к переработке.

Исходя из многочисленности оборудования, его расстановки на территории цеха, целесообразнее было разделить воздухопроводы на 2 сети, расположенные на 3 метрах над уровнем пола цеха.

Процесс движения воздуха осуществляет вентилятор, подобранный по расходу воздуха в сети и ориентировочному давлению вентилятора.

Загрязненный воздух от термопластавтомата удаляется через вытяжной зонт установленный в зоне впрыска ротора инжекции и по сети воздухопровода тангенциально попадает через входную трубу циклона в его корпус.

В результате действия центробежных сил частицы пыли перемещающиеся в пристенную область корпуса циклона, участвуют в нисходящем вращательном движении газового потока и вместе с частью газов попадают через пылевыпускное отверстие в бункер циклона. В бункере циклона частицы пыли отделяются от газов под действием сил инерции, возникающих из-за того, что газы изменяют направление своего движения на 180⁰. После этого часть газов, попавшая в бункер циклона, возвращается в корпус циклона через центральную часть пылевыпускного отверстия, образуя восходящий вращательный вихрь. Очищенные газы удаляются из корпуса циклона через выхлопную трубу.

К нижней части бункера присоединяется пылевой затвор, при помощи которого происходит удаление массы пыли из аппарата.

6.4 Подбор и расчет технологического оборудования

Вентиляционную систему из-за многочисленности источников выбросов загрязняющих веществ целесообразнее разделить на две сети для повышения эффективности очистки вентсистемы от загрязняющих веществ.

6.4.1 Подбор и расчет технологического оборудования

сети №1 вентсистемы цеха литья из пластмасс

Участок АБ

По расходу воздуха Q, скорости воздушного потока V, по номограмме [ , стр.322], определяем диаметр воздухопровода Д:

Q = 1800 м³/ч

V_рек = V_факт = 9 м/с

Д_рек = 200 мм

Д_факт = 280 мм

1 Длина конфузора L_к:

L_к = ( b – Д) / (2 tg a/2), мм  (6.22)

где: b - наибольший длина стороны конфузора, мм;

Д – фактический диаметр воздухопровода, мм;

a - угол раскрытия конфузора; принимаем a = 60⁰

L_к = ( 500 – 280) / (2 tg 60/2) = 256,5 мм

2 Длина отвода 1 – L_о1:

p х a х n х Д

L_о = -----------------, мм (6.23)

180⁰

где: - угол поворота отвода;

R_к

n = ----- = 1 ¸3 » 2 (6.24)

Д

 

3,14 х 90 х 2 х 280

L_о = -------------------------- = 879,2 мм

180⁰

3 Длина отвода №2 – L_о2: a = 90⁰

L_о2 = L_о1, т.к. a₁ =a₂ = 90⁰

L_о2 = 879,2 мм

4 Общая длина участка АБ – L_АБ:

L_АБ = L_к + 1150 + L_о1 + 2200 + L_о2 + 2750 =

256,5 + 1150 + 879,2 + 2200 + 879,2 + 2750 = 8114,9 мм = 8,12 м

5 Сопротивление участка - x_АБ:

x_АБ = x_к + x_о1 + x_о2 + x_Тп

а) x_к:  L_к/Д = 256,5 / 280 = 0,9 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_о2: a₂ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,15

г) x_Тп: V_Бб / V_АБ = 9,7 / 9,8 » 1 Д_АБ / Д_Бб = 280 / 250 » 1, по [ , стр.330]:

x_Тп=0,45

x_АБ = 0,11 + 0,15 + 0,15 + 0,45 = 0,86

6 Потери давления на участке АБ – Н_АБ:

Н_АБ = L_АБ х R + x_АБ х Н_доп, Па (6.25)

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,69 Па/м

Н_доп = 53,08 Па

Н_АБ = 8,12 х 2,69 + 0,86 х 53,08 = 67,49 Па

Участок Бб:

Q = 1450 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,7 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 250 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 250

L_о1 = -------------------------- = 785 мм

180⁰

3 Длина отвода №2 – L_о2: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 250

 L_о2 = -------------------------- = 523,3 мм

180⁰

4 Общая длина участка Бб – L_Бб:

L_Бб = L_к + 1030 + L_о1 + 2200 + L_о2 =

217,4 + 1030 + 785 + 2200 + 523,3 = 4755,7 мм = 4,76 м

5 Сопротивление участка - x_Бб:

x_Бб = x_к + x_о1 + x_о2 + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 217,4 / 250 = 0,86 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_о2: a₂ = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,12

г) x_Тб: V_Бб / V_АБ = 9,7 / 9,8 » 1 Д_АБ / Д_Бб = 280 / 250 » 1, по [ , стр.330]:

 x_Тб=0,15

x_Бб = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,15 = 0,53

6 Потери давления на участке Бб – Н_Бб:

Н_Бб = L_Бб х R + x_Бб х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Н_доп = 53,08 Па

Н_Бб = 4,76 х 3,64 + 0,53 х 53,08 = 45,46 Па

Участок БВ:

Q = 1800 + 1450 = 3250 м³/ч

V_рек = 9,5 м/с V_факт = 9,7 м/с

Д_рек = Д_факт = 355 мм

 

1 Общая длина участка БВ – L_БВ:

L_БВ = 2000 мм = 2 м

2 Сопротивление участка - x_БВ:

x_БВ = x_Тп

а) x_Тп: V_Вв / V_БВ = 9,9 / 9,7 = 1,02 » 1

Д_БВ / Д_Бб = 355 / 280 = 1,26 » 1,3 , по [ , стр.330]: x_Тп=0,2

x_БВ = 0,2

3 Потери давления на участке БВ – Н_БВ:

Н_БВ = L_БВ х R + x_БВ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,57 Па/м

Н_доп = 57,72 Па

Н_БВ = 2 х 2,57 + 0,2 х 57,72 = 16,684 Па

Участок Вв:

Q = 1800 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,9 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 280 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 280) / (2 tg 60/2) = 256,5 мм

2 Длина отвода 1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 280

L_о1 = -------------------------- = 879,2 мм

180⁰

3 Длина отвода №2 – L_о2: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 280

 L_о2 = -------------------------- = 586,13 мм

180⁰

4 Общая длина участка Вв – L_Вв:

L_Вв = L_к + 1050 + L_о1 + 2200 + L_о2 =

256,5 + 1050 + 879,2 + 2200 + 586,13 = 4971,83 мм = 4,97 м

5 Сопротивление участка - x_Вв:

x_Вв = x_к + x_о1 + x_о2 + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 256,5 / 280 = 0,9 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_о2: a₂ = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,12

г) x_Тб: V_Вв / V_БВ = 9,9 / 9,7 » 1 Д_БВ / Д_Вв = 355 / 280 » 1,3 , по [ , стр.330]:

 x_Тб=0,34

x_Вв = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,34 = 0,72

6 Потери давления на участке Вв – Н_Вв:

Н_Вв = L_Вв х R + x_Вв х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 3 Па/м

Н_доп = 60,04 Па

Н_Вв = 4,97 х 3 + 0,72 х 60,04 = 58,14 Па x_Вв = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,34 = 0,72

Участок ВГ

Q = 3250 + 1450 = 4700 м³/ч

V_рек = 10 м/с V_факт = 10,4 м/с

Д_рек = Д_факт = 400 мм

 

1 Общая длина участка ВГ – L_ВГ:

L_ВГ = 3200 мм = 3,2 м

2 Сопротивление участка - x_ВГ:

x_ВГ = x_Тп

а) x_Тп: V_Гг / V_ВГ = 9,7 / 10,4 = 0,93

Д_ВГ / Д_Гг = 400 / 250 = 1,6, по [ , стр.330]: x_Тп=0,27

x_ВГ = 0,27

3 Потери давления на участке ВГ – Н_ВГ:

Н_ВГ = L_ВГ х R + x_ВГ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,2 Па/м

Н_доп = 57,72 Па

Н_ВГ = 3,2 х 2,2 + 0,27 х 57,72 = 22,62 Па

Участок Гг

Q = 1450 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,7 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 250 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 250

L_о1 = -------------------------- = 785 мм

180⁰

3 Длина отвода №2 – L_о2: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 250

 L_о2 = -------------------------- = 523,3 мм

180⁰

4 Общая длина участка Гг – L_Гг:

L_Гг = L_к + 650 + L_о1 + 2200 + L_о2 =

217,4 + 650 + 785 + 2200 + 523,3 = 4375,7 мм = 4,38 м

5 Сопротивление участка - x_Гг:

x_Гг = x_к + x_о1 + x_о2 + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 217,4 / 250 = 0,86 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_о2: a₂ = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,12

г) x_Тб: V_Гг / V_ВГ = 9,7 / 10,4 = 0,93 Д_ВГ / Д_Гг = 400 / 250 = 1,6 , по [ , стр.330]:

x_Тб= -0,1

x_Гг = 0,11 + 0,15 + 0,12 –0,1 = 0,28

6 Потери давления на участке Гг – Н_Гг:

Н_Гг = L_Гг х R + x_Гг х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Н_доп = 53,08 Па

Н_Гг = 4,38 х 3,64 + 0,28 х 53,08 = 30,8 Па

Участок ГД

Q = 4700 + 1450 = 6150 м³/ч

V_рек = 10,5 м/с V_факт = 10,6 м/с

Д_рек = Д_факт = 450 мм

1 Общая длина участка ГД – L_ГД:

L_ГД = 1800 мм = 1,8 м

2 Сопротивление участка - x_ГД:

x_ГД = x_Тп

а) x_Тп: V_Дд / V_ГД = 9,7 / 10,6 = 0,92

Д_ГД / Д_Дд = 450 / 250 = 1,8, по [ , стр.330]: x_Тп=0,13

x_ГД = 0,13

3 Потери давления на участке ГД – Н_ГД:

Н_ГД = L_ГД х R + x_ГД х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,44 Па/м

Н_доп = 68,94 Па

Н_ГД = 1,8 х 2,44 + 0,13 х 68,94 = 13,35 Па

Участок Дд

Q = 1450 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,7 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 250 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 250

L_о1 = -------------------------- = 785 мм

180⁰

3 Длина отвода №2 – L_о2: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 250

 L_о2 = -------------------------- = 523,3 мм

180⁰

4 Общая длина участка Дд – L_Дд:

L_Дд = L_к + 650 + L_о1 + 2200 + L_о2 =

217,4 + 650 + 785 + 2200 + 523,3 = 4375,7 мм = 4,38 м

5 Сопротивление участка - x_Дд:

x_Дд = x_к + x_о1 + x_о2 + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 217,4 / 250 = 0,86 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_о2: a₂ = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,12

г) x_Тб: V_Дд / V_ГД = 9,7 / 10,6 = 0,92 Д_ГД / Д_Дд = 450 / 250 = 1,8 , по [ , стр.330]:

 x_Тб= -0,17

x_Дд = 0,11 + 0,15 + 0,12 –0,17 = 0,21

6 Потери давления на участке Дд – Н_Дд:

Н_Дд = L_Дд х R + x_Дд х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Н_доп = 53,08 Па

Н_Дд = 4,38 х 3,64 + 0,21 х 53,08 = 27,09 Па

Участок ДИ

Q = 6150 + 1450 = 7600 м³/ч

V_рек = 11 м/с V_факт = 10,2 м/с

Д_рек = Д_факт = 500 мм

 

1 Длина отвода – L_о: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 500

 L_о = -------------------------- = 1046,6 мм

180⁰

2 Общая длина участка ДИ – L_ДИ:

L_ДИ = 3800 + L_о = 3800 + 1046,6 = 4846,6 мм = 4,85 м

3 Сопротивление участка - x_ДИ:

x_ДИ = x_о + x_Тп

а) x_о : a = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,12

б) x_Тп: V_ДИ / V_ЖИ = 10,2 / 9,5 = 1,07

Д_ЖИ / Д_ДИ = 315 / 500 = 0,63, по [ , стр.330]: x_Тп=0,23

x_ДИ = 0,12 + 0,23 = 0,35

4 Потери давления на участке ДИ – Н_ДИ:

Н_ДИ = L_ДИ х R + x_ДИ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,1 Па/м

Н_доп = 66,36 Па

Н_ДИ = 4,85 х 2,1 + 0,35 х 66,36 = 33,42 Па

Участок ЕЖ

Q = 1200 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,85 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 225 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – L_о: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 225

L_о = -------------------------- = 706,5 мм

180⁰

3 Общая длина участка ЕЖ – L_ЕЖ:

L_ЕЖ = L_к + 1000 + L_о + 2400 =

239,1 + 1000 + 706,5 + 2400 = 4345,6 мм = 4,35 м

5 Сопротивление участка - x_ЕЖ:

x_ЕЖ = x_к + x_о + x_Тп

а) x_к:  L_к/Д = 239,1 / 225 = 1,06 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о: a = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

в) x_Тп: V_Жж / V_ЕЖ = 9,85 / 9,85 = 1 Д_ЕЖ / Д_Жж = 225 / 225 = 1 , по [ , стр.330]:

x_Тп= 0,45

x_ЕЖ = 0,11 + 0,15 + 0,45 = 0,71

6 Потери давления на участке ЕЖ – Н_ЕЖ:

Н_ЕЖ = L_ЕЖ х R + x_ЕЖ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Н_доп = 59,46 Па

Н_ЕЖ = 4,35 х 4,11 + 0,71 х 59,46 = 60,1 Па

Участок Жж

Q = 1200 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,85 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 225 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – L_о: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 225

L_о = -------------------------- = 471 мм

180⁰

3 Общая длина участка Жж – L_Жж:

L_Жж = L_к + 1000 + L_о =

239,1 + 1000 + 471 = 1710,1 мм = 1,71 м

4 Сопротивление участка - x_Жж:

x_Жж = x_к + x_о + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 239,1 / 225 = 1,06 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о: a = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,12

в) x_Тп: V_Жж / V_ЕЖ = 9,85 / 9,85 = 1 Д_ЕЖ / Д_Жж = 225 / 225 = 1 , по [ , стр.330]:

 x_Тб= 0,15

x_Жж = 0,11 + 0,12 + 0,15 = 0,38

5 Потери давления на участке Жж – Н_Жж:

Н_Жж = L_Жж х R + x_Жж х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Н_доп = 59,46 Па

Н_ЕЖ = 1,71 х 4,11 + 0,38 х 59,46 = 29,6 Па

Участок ЖИ

Q = 1200 + 1200 = 2400 м³/ч

V_рек = V_факт = 9,5 м/с

Д_рек = Д_факт = 315 мм

 

1 Общая длина участка ГД – L_ГД:

L_ГД = 800 мм = 0,8 м

2 Сопротивление участка - x_ЖИ:

x_ЖИ = x_Тп

а) x_Тп: V_ДИ / V_ЖИ = 10,2 / 9,5 = 1,07

Д_ЖИ / Д_ДИ = 315 / 500 = 0,63, по [ , стр.330]: x_Тп=0,37

x_ЖИ = 0,37

3 Потери давления на участке ЖИ – Н_ЖИ:

Н_ЖИ = L_ЖИ х R + x_ЖИ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,6 Па/м

Н_доп = 55,4 Па

Н_ЖИ = 0,8 х 2,6 + 0,37 х 55,4 = 22,578 Па

Участок ИК

Q = 7600 + 2400 = 10 000 м³/ч

V_рек = 11,5 м/с V_факт = 11,6 м/с

Д_рек = Д_факт = 560 мм

1 Общая длина участка ИК – L_ИК:

L_ИК = 1950 мм = 1,95 м

2 Сопротивление участка - x_ИК:

x_ИК = x_Тп

а) x_Тп: V_Кк / V_ИК = 9,85 / 11,6 = 0,85

Д_ИК / Д_Кк = 560 / 225 = 2,48, по [ , стр.330]: x_Тп=0,15

x_ИК = 0,15

3 Потери давления на участке ИК – Н_ИК:

Н_ИК = L_ИК х R + x_ИК х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,03 Па/м

Н_доп = 68,94 Па

Н_ИК = 1,95 х 2,03 + 0,15 х 68,94 = 14,3 Па

Участок Кк

 Q = 1200 м³/ч, по номограмме:

V_рек = 9 м/с V_факт = 9,85 м/с

Д_рек = 200 мм Д_факт = 225 мм

1 Длина конфузора L_к:

 L_к = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – L_о: a = 60⁰

3,14 х 60 х 2 х 225

L_о = -------------------------- = 471 мм

180⁰

3 Общая длина участка Кк – L_Кк:

L_Кк = L_к + 1000 + L_о =

239,1 + 1000 + 471 = 1710,1 мм = 1,71 м

4 Сопротивление участка - x_Кк:

x_Кк = x_к + x_о + x_Тб

а) x_к:  L_к/Д = 239,1 / 225 = 1,06 » 1 по [ , стр. 332]: x_к = 0,11

б) x_о: a = 60⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,12

в) x_Тп: V_Кк / V_ИК = 9,85 / 11,6 = 0,85 Д_ИК / Д_Кк = 560 / 225 = 2,48 , по [ , стр.330]:

 x_Тб= -0,4

x_Кк = 0,11 + 0,12 - 0,4 = -0,17

5 Потери давления на участке Кк – Н_Кк:

Н_Кк = L_Кк х R + x_Кк х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Н_доп = 59,46 Па

Н_Кк = 1,71 х 4,11 + (-0,17) х 59,46 = -3,08 Па

Участок КЛ

Q = 10 000 + 1200 = 11 200 м³/ч

V_рек = V_факт = 12 м/с

Д_факт = 555 мм

1 Длина отвода №1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 555

 L_о1 = -------------------------- = 1742,7 мм

180⁰

2 Длина отвода №2 – L_о2: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 555

 L_о2 = -------------------------- = 1742,7 мм

180⁰

3 Длина конфузора L_к: т.к. диаметр патрубка больше, чем сечение входной трубы циклона, то длину конфузора зададим теоретически:

 L_к = 100 мм

4 Общая длина участка КЛ – L_КЛ:

L_КЛ = 1000 + L_о1 + 2000 + L_о2 + 700 + L_к =

= 1000 + 1742,7 + 2000 + 1742,7 + 700 + 100 = 7285,2 мм = 7,29 м

3 Сопротивление участка - x_КЛ:

x_КЛ = x_о1 + x_о2 + x_к

а) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

б) x_о2: a₂ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,15

в) x_к:  L_к/Д = 100 / 555 = 0,18 по [ , стр. 332]: x_к = 0,18

x_КЛ = 0,15 + 0,15 + 0,18 = 0,48

4 Потери давления на участке КЛ – Н_КЛ:

Н_КЛ = L_КЛ х R + x_КЛ х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 2,95 Па/м

Н_доп = 88,2 Па

Н_КЛ = 7,29 х 2,95 + 0,48 х 88,2 = 63,85 Па

Расчет циклона

1 Расход воздуха циклона - Q_ц:

По суммарному расходу воздуха определим расход воздуха циклона:

Q_ц = Q_i х (1 + К_под), м³/ч (6.26)

где: Q_i– количество отсасываемого воздуха в каждой машине, м³/ч;

К_под – коэффициент подсоса воздуха в воздухопроводах; К_под = 0,05

Q_ц = (1800 + 1450 + 1800 + 1450 + 1450 + 1200 + 1200 + 1200) х 1,05 =

= 11 550 м³/ч

2 Сопротивление циклона - Н_ц:

ρ х V²_вх

Н_ц = x_ц -------------, Па  (6.27)

2

где: x_ц – коэффициент сопротивления циклона, который зависит от типа циклона; x_ц  = 4,0

ρ – плотность воздуха; ρ = 1,2 кг/м³

V²_вх – входная скорость воздуха в циклон, м/с;

Н_ц = 4,0 х (1,2 х 12²) / 2 = 345,6 Па

Участок МН

Q = 11 550 м³/ч

V_рек = V_факт = 12,5 м/с

Д_факт = 555 мм

1 Длина отвода №1 – L_о1: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 555

 L_о1 = -------------------------- = 1742,7 мм

180⁰

2 Длина отвода №2 – L_о2: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 555

 L_о2 = -------------------------- = 1742,7 мм

180⁰

3 Длина отвода №3 – L_о3: a = 90⁰

3,14 х 90 х 2 х 555

 L_о2 = -------------------------- = 1742,7 мм

180⁰

4 Длина диффузора L_д: расчет ведется по формуле расчета конфузора:

L_д = ( 890 – 555) / (2 tg 60/2) = 291,3 мм

5 Общая длина участка МН – L_МН:

L_МН = 200 + L_о1 + 2500 + L_о2 + 4300 + L_о3 + 500 + L_д =

= 200 + 1742,7 + 2500 + 1742,7 + 4300 + 1742,7 + 500 + 291,3 = 13 019,4 мм =

=13,02 м

6 Сопротивление участка - x_МН:

x_МН = x_о1 + x_о2 + x_о3 + x_д

а) x_о1: a₁ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о1 = 0,15

б) x_о2: a₂ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о2 = 0,15

в) x_о3: a₃ = 90⁰ R_к = 2Д, то по [ , стр.329]: x_о3 = 0,15

г) x_д: F / f = 890 / 555 = 1,48 ≈ 1,5 и a = 45⁰ по [ , стр. 329]: x_к = 0,13

x_МН = 0,15 + 0,15 + 0,15 + 0,13 = 0,58

7 Потери давления на участке МН – Н_МН:

Н_МН = L_МН х R + x_МН х Н_доп, Па

где: R и Н_доп – находятся по номограмме: R = 3,175 Па/м

Н_доп = 95,85 Па

Н_МН = 13,02 х 3,175 + 0,58 х 95,85 = 96,933 Па

Расчет вентилятора:

1 Суммарные потери давления – Н_вент:

Н_вент = ∑Н_пот (6.28)

Н_вент = 67,49 + 45,46 + 16,684 + 58,14 + 22,62 + 30,8 + 13,35 + 27,09 + 33,42 + 60,1 + 29,6 + 22,578 + 14,3 – 3,08 + 63,85 + 96,933 = 599,34 Па

2 По [ , стр.341] выбираем вентилятор по давлению и расходу воздуха с наибольшим кпд – Ц4-70 №5, кпд: η_в = 0,8

3 Определение мощности на валу электродвигателя вентилятора - N_в:

Q_общ х Н_вент

N_в = ------------------------------------- , кВт (6.29)

3600 х η_в х η_п х η_подш х 1000

где: η_п – кпд передачи (клиноременная); η_п = 0,97 ¸ 0,99

η_подш – кпд подшипника (качения); η_подш = 0,98 ¸ 0,99

N_в = (11 550 х 599,34) / (3600 х 0,8 х 0,98 х 0,985 х 1000) = 2,5 кВт

4 Установочная мощность – N_уст:

N_уст = К х N_в, кВт

Где: К – коэффициент запаса мощности; К=1,15

N_уст = 1,15 х 2,5 = 2,87 кВт