Реферат

Реферат Расчет пневмотранспортной установки

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 5.4.2025





Министерство образования и науки Российской Федерации



ГОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»





Факультет: Механическая технология древесины

Кафедра: Технология деревообработки















РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА



«Расчет пневмотранспортной установки»



(ТД.000000.026.ПЗ)











Руководитель:

__________________В. А. Корниенко



___________________________                                                      

        (подпись)           (дата)   



Выполнил:

Студент группы  43-01               

 

_________________ Д.Н.Шойбонов

Реферат





Расчетно-графическая работа представляет расчет пневмотранспорных установок.

Цель расчетно-графической работы – рассчитать и спроектировать пневмотранспортную установку упрощенной конструкции применительно к технологическому оборудованию.

Пояснительная записка включает в себя 27 страниц текста, 3 таблицы,  1 рисунок,  3 использованных литературных источника.































































Содержание



Введение.................................................................................................. 5

1     Расчет коллекторной установки

  1.1Определение расчетного давления в коллекторе............................. 6

    1.1.1 Потеря давления в приемнике..................................................... 9

    1.1.2 Потеря давления в переходе от приемника к трубопроводу..... 10

    1.1.3 Потеря давления на преодоление сил трения............................ 10

    1.1.4 Потеря давления в отводах........................................................ 11

    1.1.5 Потеря давления в переходе от  трубопровода к выходному патрубку коллектора........................................................................................... 11

   1.1.6 Потеря давления при входе воздушного потока в коллектор.... 11

  1.2 Определение диаметров материалопроводов................................. 13

2 Выбор циклона

  2.1 Определение начальной запыленности воздуха............................. 19

  2.2 Определение допустимого значения запыленности....................... 19

  2.3 Определение фактической запыленности....................................... 20

2.4 Определение скорости воздушного потока во входном патрубке циклона     20

  2.5 Определение потери давления в циклоне....................................... 21

3 Расчет сборного трубопровода и потери давления в установке

  3.1 Расчет сборного трубопровода...................................................... 22

  3.2 Потеря давления в сборном трубопроводе.................................... 22

  3.3 Потеря давления в коллекторной установке................................... 23

  3.4 Потеря давления без циклона......................................................... 23

  3.5 Определение суммарной потери давления..................................... 23

4 Выбор вентилятора и электродвигателя

  4.1 Определение производительности вентилятора............................. 24

  4.2 Определение давления, которое должен развивать вентилятор.... 24

  4.3 Определение частоты вращения рабочего колеса вентилятора и коэффициента полезного действия вентилятора.......................................................... 24

  4.4 Мощность электродвигателя........................................................... 25

  4.5 Тип электродвигателя..................................................................... 25

Заключение............................................................................................. 26

Список использованных источников..................................................... 27




















Введение





В деревообрабатывающей промышленности пневматические установки применяются для транспортирования измельченной древесины в виде      технологической щепы, стружки и древесных отходов и.т.д., образующихся при обработке древесины на деревообрабатывающих станках.

Универсальные пневмотранспортные установки упрощенной           конструкции отличаются от обычных тем, что они рассчитаны не на         технологический процесс, а на удаление образующихся отходов в пределах производственного участка или всей площади цеха. Данные системы широко применяют  на предприятиях, где меняется  технология производства и      постоянно обновляется парк станков с установкой сложного                      многопозиционного оборудования с большим числом режущих                   инструментов. Они имеют ограничения по производительности и              преимущества в простоте и компактности решения. В этих установках       магистральный трубопровод заменен коллектором (небольшим резервуаром), к которому подключаются ответвления от станков. Статическое давление по сечению коллектора постоянно, поэтому во всех ответвлениях одна и та же разность давлений, т.е. коллекторные установки универсальны и могут      обслуживать всю расчетную площадь производственного помещения вне   зависимости от расположения станка.

Коллекторные установки позволяют переставлять оборудование в   пределах расчетной площади, но их запас повышения производительности ограничен. При подключении дополнительного оборудования увеличение производительности возможно лишь при повышении транспортной скорости в магистральном воздуховоде на 20-30% путем увеличения частоты         вращения рабочего колеса вентилятора. Максимальная производительность коллекторной установки определяется наиболее благоприятным режимом работы вентилятора обслуживаемой системы.

Цеховые стружкоотсасывающие установки выполняют одновременно транспортные и аспирационные (санитарно-гигиенические) функции.

Правильно спроектированная и хорошо выполненная                    стружкоотсасывающая установка должна обеспечивать автоматическое    удаление до 95% всех опилок и стружки, образующихся при механической обработке древесины, и создание нормальных санитарных условий работы. Пылесодержание в зоне дыхания станочника не должно быть выше 6 мг/м3  воздуха.

Для обеспечения аспирации через приемники этих установок следует забирать значительно большее количество воздуха, чем это требуется для транспортных целей, в силу чего эти установки работают с очень низкими концентрациями смеси равными 0,05-0,2.

Стружкоотсасывающие системы относятся к категории установок   низкого давления.

1 Расчет коллекторной установки






1.1 Определение расчетного давления в коллекторе



Таблица 1.1 – Аспирационные характеристики оборудования



Марка   станка

Приемники

Количество приемников

Минимальный объем                  отсасывающего воздуха, Q м3

Минимальная транспортная     скорость, Vmin, м/c

Максимально возможный    выход отходов в общей массе, кг/ч

Коэффициент аэродинамического сопротивления приемника/отсоса

Диаметр присоединительного патрубка, м

Скорость в присоединительном патрубке

Общий / пыли

ШО15-А

А

Б

В,Г

1

1

2

415

1221

848

18

117,0/13,0

1,0

1,0

1,0

0,07

0,12

0,1

30





















Расчет давления в коллекторе начинается с изучения расчетной схемы трубопровода, простой трубопровод изображен на рисунке 1.1





1 – приемник; 2 – переход от приемника к трубопроводу;                        3 – прямолинейный участок; 4 – отвод; 5 – переход от трубопровода          коллектора; 6 – коллектор



Рисунок 1.1 – Расчетная схема простого трубопровода



С целью подбора марки коллектора и его размеров, по таблице, где приведены аспирационные характеристики установленного оборудования, определяется суммарный расход воздуха установки.

Увеличив этот расход на 20% (т.е. умножив его на коэффициент равный 1,2), находим марку коллектора и его размеры.



  м3/ч.



Принимаем коллектор КГ10.180, его характеристики приведены в таблице 1.2



Таблица 1.2 – Характеристика коллектора КГ12.180



Обозн.

Минимальная воздушная    нагрузка Lmin3

Входные патрубки

Диаметр

(размеры сечения) выходного патрубка, мм

Габаритные  размеры        коллектора

(длина х ширина х высота), мм

Масса, кг

кол-во

коэффициент местного      сопротивления

КГ12.180

10700

12

0,445

dЭ=472

(500 x350)

2250х1700х580

148,5



Давление воздуха в коллекторном узле принимается равным



                                               Нуз.=вimax ,                                      (1.1)



где вimax – потеря давления в I-ой ветви с учетом наличия               материала в воздушном потоке, Па.

вimax определяется по формуле



                                      *вi max  = вimax (1+kμ)                             (1.2)



где  вimax – потеря давления в ветви при движении чистого               воздуха, Па;

                  k – коэффициент увеличения потерь давления за счет наличия     материала в воздушном потоке (k = 1,4);

                  μ – расходная массовая концентрация смеси в ответвлениях    станка.



Па,



Нуз.= 1836,36 Па.







Расходная массовая концентрация смеси μ рассчитывается по формуле



                                         ,                                (1.3)



где Mi – максимальный возможный выход отходов при работе станка, кг/ч;

                Q – объемный расход воздуха, проходящий через ответвление  станка, м3/с;

      ρ – плотность воздуха (при t = 200С плотность воздуха ρ=1,2  кг/м3).



.



Потерю давления в каждой ветви при движении чистого воздуха bi определяют для простого трубопровода по следующей формуле



                              bi =пр. + пер.1+тр. + отв. + пер.2+вх ,     (1.4)



где пр – потеря давления при движении воздушного потока через приемник ответвления, Па;

               пер.1  – потеря давления при движении воздушного потока через переход от приемника к трубопроводу, Па;

               тр  – потеря давления на преодоление сил трения по длине         ответвления, Па;

               отв – потеря давления при движении воздушного потока в          отводах, вызванная местными сопротивлениями при повороте, Па;

               пер.2  – потеря давления при движении воздушного потока через переход от трубопровода к патрубку коллектора, Па;


9
 
               *вх – потеря давления при входе в коллектор, Па.



Па.




1.1.1 Потеря давления в приемнике




Потеря давления в приемнике пр, Па



                                                ,                                  (1.5)



где пр – коэффициент местного сопротивления приемника;

Vпр – скорость воздушного потока в отсасывающем патрубке     приемника, м/с.







Скорость воздушного потока в отсасывающем патрубке приемника Vпр, м/с, определяется по формуле



                                                     ,                                        (1.6)



где Qi – принятый объемный расход воздуха, проходящий через      приемник, м3/с;

                  Fпр. – площадь живого сечения присоединительного патрубка    приемника, м2.







Площадь живого сечения патрубка приемника Fпр. , м2



                                                    ,                                           (1.7)



где dпр – расчетный диаметр присоединительного патрубка               приемника, м.




10
 





1.1.2 Потеря давления в переходе от приемника к трубопроводу




Потеря давления в переходе от приемника к трубопроводу пер.1, Па, определяем по формуле



                                         пер.1= пер.1 ,                                  (1.8)



 где пер.1 – коэффициент местного сопротивления перехода приемника к трубопроводу ответвления.



Этот переход выполняют в виде диффузора, а пер.1 зависит от угла его расширения  и отношения площади живого сечения трубопровода F к площади живого сечения патрубка приемника Fпр., т.е.



                                            пер.1= f ,                                    (1.9)



Для α=12о, Fпр=0,0314 м2; F=0,0314 м2 коэффициент местного             сопротивления , следовательно и пер.1= 0 Па.






1.1.3 Потеря давления на преодоление сил трения



Потеря давления на преодоление сил трения тр., Па, определяется по формуле



                                            тр.= l ,                                  (1.10)



где l – геометрическая длина ответвления, м;

     λ – коэффициент сопротивления трения;

     d – диаметр трубопровода, м.



.






11
 
1.1.4 Потеря давления в отводах



Потеря давления в отводах Pотв., Па, определяется по формуле



                                         Pотв = ,                                (1.11)



где  – сумма коэффициентов местных сопротивлений отводов, установленных в ответвлении.



.




1.1.5 Потеря давления в переходе от трубопровода к выходному       патрубку коллектора




Потеря давления в переходе от трубопровода к выходному патрубку коллектора Pпер.2, Па определяется по формуле



                                        пер.2= пер.2 ,                                 (1.12)



где  – коэфициент местного сопротивления перехода от             трубопровода ответвления к патрубку коллектора;

         Vпер.2 – скорость воздушного потока в переходе, м/с.



Переход в виде диффузора, то = 0, следовательно пер.2= 0 Па.




1.1.6 Потеря давления при входе воздушного потока в коллектор




Потеря давления при входе воздушного потока в коллектор Pвх., Па, определяем по формуле



                                            Pвх. = ,                                  (1.13)



где вх. – коэффициент местного сопротивления при входе воздушного потока в коллектор;

      Vвх.п. – скорость воздушного потока во входном патрубке             коллектора, м/с, которая определяется по формуле




12
 
Pвх. =



                                                 ,                                       (1.14)



где  Qi – расход воздуха, м3/с;

        Fвх.п. – площадь входного патрубка, м2.







Площадь входного патрубка коллектора Fвх.п., м2, определяют по    формуле



                                                    ,                                       (1.15)



где dвх.п. – диаметр входного патрубка коллектора, м.







С целью обеспечения работы ответвлений в запроектированном        режиме и исключения перераспределения воздушного потока между ними расчет ответвлений должен проводиться с учетом обеспечения равенства полных давлений потоков, проходящих через них, расчетному давлению в коллекторном узле Hуз., т.е. отклонение вi от Hуз. не должно превышать   допустимую величину [] на ±5%. Это условие записывается следующим образом



                                         ,                           (1.16)













13

 
1.2 Определение диаметров материалопроводов




Исходной формулой для определения диаметров ответвлений является формула, устанавливающая связь между расходом воздуха Q, скоростью  воздушного потока V и параметрами сечения F и d



                                                    ,                                 (1.17)



Из этого уравнения вытекает



                                                     ,                                   (1.18)



Расчетный диаметр округляют в меньшую сторону до ближайшего нормализованного его значения.







Принимаем диаметр 200 мм.



Расчет проведен для станка шипорезного одностороннего ШО10-4, для остальных станков расчет производится аналогично, данные сведены в таблицу 1.3

После заполнения таблицы выбирают вi max, которое и принимают за расчетное давление узла Hуз.. После этого проверяют отклонение каждого значения вi  от Hуз.

Если это условие не выполняется, то диаметр трубопроводов и отводов dиск. пересчитывается по формуле



                                                             ,                              (1.19)



где di – диаметр трубопровода, неудовлетворяющий условию, м.












14
 
,



Принимаем dиск = 0,16 м.



Для остальных трубопроводов расчет производится аналогично, результаты сведены в таблицу 1.3









































































19

 
2 Выбор циклона





2.1 Определение начальной запыленности воздуха




Определяют начальную запыленность воздуха, поступающего в циклон на очистку С1, м23 по формуле



                                                         ,                                      (2.1)



где åМni – суммарный выход пыли со станков, кг/ч;

      åQi – суммарный уточненный расход воздуха, отбираемый через приемники станков, м3/с;

                К1 – коэффициент, учитывающий подсос воздуха (К1=1,07).








2.2 Определение допустимого значения запыленности  




Определяют допустимое значение запыленности после очистки        2], мг/м3 при åQi меньше 15000 м3

   

                                                 2] ≤ (160 – 4Q)k,                                       (2.2)



Коэффициент k при ПДК рабочей зоны для древесной пыли 6 мг/м3 принимается равным 0,8.



2] ≤ (100 – 4∙15)∙0,8




2] ≤ 80 мг/м3.



















20

 
2.3 Определение фактической запыленности




Определяют фактическую запыленность С2, мг/м3 по формуле



                                                       ,                                          (2.3)



где С1 – начальная запыленность воздуха, мг/м3;

       e  – относительный выброс пыли, %.







Относительный выброс зависит от циклона и его модификации и определяется по формуле



                                                      e = (100-h),                                        (2.4)



где h – эффективность пылеулавливания в циклоне.



e = (100-98,8) =1,2 %.



                                                      С2 ≤ [С2],                                           (2.5)



Требование очистки удовлетворяется, выбираем циклон типа К (№20).



2.4 Определение скорости воздушного потока во входном патрубке циклона




Определяют скорость воздушного потока в м/с во входном патрубке циклона по формуле

                                                 

                                                  ,                                     (2.6)



где К1 – коэффициент, учитывающий подсос воздуха (К1=1,07);

       Fп – площадь входного патрубка, м2.







21

 
2.5 Определение потерь давления в циклоне




Определяют потери давления в циклоне ∆Рц, Па, по формуле



                                                 ,                                    (2.7)



где Vп – скорость воздуха во входном патрубке циклона м/с.



































































22

 
3 Расчет сборного трубопровода и потерь давления в установке


3.1 Расчет сборного трубопровода




Диаметр сборного трубопровода dсб. в м определяют по формуле
                                                    ,                                   (3.1)
где Vсб. – скорость воздуха в сборной трубе, м/с (Vсб.=18…19 м/с).
      
Принимаем диаметр сборного трубопровода dсб = 0,45 м (из нормализованного ряда).

Производим пересчет скорости воздуха в сборной трубе по формуле
                                                     ,                                         (3.2)


3.2 Потери давления в сборном трубопроводе




Потери давления в сборном трубопроводе без учета потерь давления в циклоне ∆Рсб., Па определяют по формуле
                                   ,                   (3.3)
где zвых. – коэффициент местного сопротивления разгрузочной горловины коллектора (таблица приложение );

       åz  – сумма коэффициентов местных сопротивлений по длине трассы сборного трубопровода.

23
 


3.3 Потеря давления в коллекторной установке




Потеря давления в коллекторной установке без учета потерь давления в циклоне ∆Рб/ц., Па, определяется по формуле
                                            ∆Рб/ц.= Нуз.+ ∆Рсб.,                                       (3.4)
∆Рб/ц.= 1836,36+ 319,62 = 2155,98 Па.

3.4 Потери давления в установке без циклона




Потери давления в установке без циклона ∆Рб/ц.(п.), Па с учетом коэффициента подсоса воздуха составляет
                                            ∆Рб/ц.(п.) = 1,14∆Рб/ц,                                  (3.5)  

 

∆Рб/ц.(п.) = 1,14∙2155,98 = 2457,82 Па.
3.5 Определение суммарной потери давления
Суммарные потери давления в коллекторной установке составят
                                              ∆Руст. = ∆Рб/ц.(п.) + ∆Рц.                                            (3.6)
∆Руст. =2457,82 + 982,83 = 3440,65 Па.


24

 
4 Выбор вентилятора и электродвигателя




Выбор вентилятора производится по его индивидуальным аэродинамическим характеристикам.

Исходными данными для выбора вентилятора являются: производительность вентилятора Qв. и давление Нв., которое должен развивать вентилятор.

4.1 Определение производительности вентилятора




Производительность вентилятора Qв., м3/с, определяется по формуле
                                                  Qв = К1åQi,                                           (4.1)
где К1 – коэффициент подсоса воздуха (К1=1,07);

       åQi – суммарный расчетный расход воздуха, м3/с.
Qв =1,07∙ 2,968 = 3,176 м3/с.

4.2 Определение давления, которое должен развивать вентилятор




Давление, которое должен развивать вентилятор Нв., Па, определяется по формуле

                                                                 

                                                      Нв = ∆Руст,                                                             (4.2)
Нв = 3440,65 Па.

4.3 Определение частоты вращения рабочего колеса вентилятора и коэффициента полезного действия вентилятора.




Используя аэродинамические характеристики вентиляторов путем наложения значений Qв и Нв находят рабочие точки, которые указывают на значение частоты вращения рабочего колеса вентилятора (об/мин.) и коэффициента полезного действия вентилятора.

Выбираем вентилятор В-ЦП65-8.

Частота вращения рабочего колеса вентилятора – 1650 мин-1.

Коэффициент полезного действия вентилятора – 0,48.


25

 
4.4 Мощность электродвигателя




Мощность электродвигателя N определяют по формуле
                                            ,                                     (4.3)
где К – коэффициент запаса мощности на пусковой момент электродвигателя (К=1,05…1,15);

        h
в
. – КПД вентилятора;

        h
пер
. – КПД передачи (h
пер
=1,0…0,9);

        h
п
. – КПД  подшипников (h
п
=1,0…0,96).


4.5 Тип электродвигателя




Подбирают тип электродвигателя при условии
                                                  
N
эл. дв.
³
 
N
                                         
(4.4)
Выбираем электродвигатель 4А180М4У3 (30 кВт ˃ 25,9 кВт).

26
 
Заключение
В данной расчетно-графической работе была рассчитана и спроектирована пневмотранспортная универсальная установка упрощенной конструкции с коллектором типа КГ12.180 применительно к шипорезным станкам ШО10-4, ШО10-А и ШО15-А. Также были выбраны циклон, вентилятор и электродвигатель.

Выполнили чертеж цеха и расчетная схема установки на формате А1.

27
 
Список использованных источников
1 Александров А. Н. Пневмотраспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях [Текст] / А. Н. Александров,  Г. Ф. Козориз. – М: Лесная промышленность, 1988. – 245 с.

2  Корниенко В. А. Внутризаводской транспорт. Проектирование и расчет пневмотранспортных установок [Текст] / В. А. Корниенко, А. Е. Разживин. – Красноярск: СибГТУ, 2006.  – 120 с.

3 Таубер Б. А. Внутризаводской транспорт [Текст] / Б. А. Таубер. – М: Лесная промышленность, 1980. – 450 с.







1. Реферат на тему Steve Prefontaine Essay Research Paper GO PREWhy
2. Реферат на тему Muscle Development Essay Research Paper The Upper
3. Диплом на тему Сравнительная характеристика тоталитарных систем Восточной Европы
4. Реферат на тему Charlotte Temple
5. Реферат Эвтаназия 2
6. Реферат Человек как биологическое, социальное и культурное существо
7. Реферат Материальные и духовные потребности
8. Реферат на тему Algeria Essay Research Paper AlgeriaAlgeria is located
9. Реферат Региональные финансы 2
10. Реферат Реформы Диоклетиана и Константина гонения и торжество христианской церкви