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 23.11.2024





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. Курсовая Тоталітарний режим на Західній Україні
2. Контрольная_работа на тему Нормування і контроль у галузі охорони праці Предмет охорона праці і його місце серед інших наук
3. Реферат Структура экосистем
4. Учебное пособие Организация, нормирование и оплата труда на предприятии 4
5. Контрольная работа Порядок начисления налога на прибыль при различных системах налогообложения
6. Реферат на тему Reforestation Essay Research Paper During the past
7. Лекция Мировоззрение, его структура и основные типы
8. Реферат Характеристика обязательственных и имущественных отношений по законам Хаммурапи. Источники мусул
9. Курсовая на тему Применение линейного программирования для решения экономических задач оптимизация прибыли
10. Реферат История денежно-кредитной системы