Файл: Луговский С.И. Вентиляция в асбестотехнической промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 1
где а0 |
— ширина подающего патрубка воздуховода, м; |
||
_а |
— ширина нижнего основания пирамиды фильтра, м. |
||
Фильтр по форме представляет усеченную пирамиду с высо |
|||
той отсеченной части h0 в плоскости размеров а0, а. |
|
||
С другой стороны, из треугольника ООіС получаем |
|||
! |
^ |
= 2 h а ' |
N |
откуда
,авН
По — |
■ 5 |
|
CL— До |
где h — высота отсеченной части пирамиды, м; Н — высота лабаза, м.
Аналогично можно получить
! ^ ’ 7 І Г ‘ (3 6 )
h‘ * F T ' №
где Ъо — длина подающего патрубка воздуховода, м; Ь — длина нижнего основания пирамиды фильтра, м;
/ів — высота отсеченной части в плоскости размеров в0, в. Так как AOiEF ~ AO\AD, имеем
°х I + ,
аН + к а
откуда после подстановки выражения (35) получаем
. (и)
Аналогично имеем
( » )
Строго говоря, Р0 и Р представляют собой функции от х, у, z. Однако поскольку величина изменения Р0 и Р на отрезке Н незначительна по сравнению с ДР, то с достаточной для практи ки точностью можно принять, что Р0 = const и Р = const. При
71
таком допущении окажется, что удельный расход q через ткане вую перегородку также будет постоянным, независимо от х.
Тогда величина попутного расхода воздуха до сечения 1— 1 определится из выражения
|
II |
|
|
|
|
|
и |
где из формул |
(33) |
и (36) |
|
|
|||
|
оС = а і с і а а ~ в » • J i = а і с і а BJT Ьр |
||||||
|
|
* |
2 Н |
’ |
|
2 H |
(«) |
Интегрируя выражение (40) с учетом формул (38) и (39), |
|||||||
находим |
|
|
|
|
|
|
|
L in |
2 * |
2 H' |
|
* Ü V x ( - ü « - |
|
||
|
cosod |
COSji''— |
'COSot |
|
|||
Подставив выражение (32) и (42) в формулу |
(31), получим |
||||||
L- 2 |
|
COSß>' |
^COSoL |
COSß > |
|
||
V |
T 2 H 4 C0SoC |
( « ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Очевидно, что при х = Н и Ѵх= 0. |
|
(44) |
|||||
Используя |
граничные условия (44), из уравнения (43) най |
||||||
дем искомую величину |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
6 |
|
( « ) . |
|
|
|
V COSoC |
C0Sß>OSß/ |
|
|
|
Потери давления в фильтре можно представить выражением |
|||||||
|
ДИ = KQ, |
, |
|
' |
|
||
|
|
|
к |
|
|
|
|
где k — коэффициент, |
зависящий |
от вида ткани и величины |
удельной нагрузки на ткань.
Используя справочные даңные [81], значение q молено пред ставить в виде, графика (рис. 25).
72
4P, “ Й '
0,26
0,17
Рис. 25. График зависимости 0,12 потери давления от вида ткани 008 и величины удельной нагрузки
на ткань:
/ — бязь |
суровая; 2 — сукно вигоне |
100 200 |
зоо |
м чпс |
ш |
||||
вое |
и капроновая ткань. |
|
|
|
Подставив формулу (45) в выражение (43) и (46), оконча тельно получим
Всвою очередь, перепад давления будет
Вслучае, когда приточный воздуховод круглого поперечного сечения диаметром d, можно получить аналогичное решение.
Экспериментальные исследования на упрощенной модели подтвердили постоянство давления по высоте внутри фильтра и лабаза.
Полученные выше формулы позволяют определять величину необходимого перепада давления ДР при заданном расходе воз духа в подающей системе пневмотранспорта и описывают харак тер изменения средней скорости воздуха по высоте лабаза.
При применений предложенного обеспыливающего устройст ва первой ступени с параметрами, определяемыми приведенным выше расчетом, отпадает необходимость в установке специаль ных фильтров грубой очистки, что конструктивно упрощает узел лабаза и снижает капитальные затраты.
73
|
|
|
|
|
|
|
Такая |
конструкция |
лабаза |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
может |
быть |
использована на |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
многих предприятиях текстиль |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ной и других отраслей - про |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
мышленности |
нашей |
страны. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
количества |
воз |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
духа для отсоса пыли при ре |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
зании |
асбестотехнических из |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
делий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Под термином «расход воз |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
духа» принято понимать коли |
|||||||
Рис. 26. |
Схема укрытия |
к |
резатель |
чество |
воздуха, протекающего |
|||||||||
через |
рассматриваемое |
сече |
||||||||||||
|
ному |
станку: |
|
|
|
|||||||||
/ — укрытие станка; |
2 — абразивный реза |
ние (рис. 26) в единицу вре |
||||||||||||
тельный |
круг; |
3 — подающий барабан; |
4 — |
мени. Так, |
если рассматривае |
|||||||||
отсасывающий |
патрубок; |
5 — окно |
для |
мое сечение укрытия резатель |
||||||||||
просасывання |
воздуха; 6 — отформованные |
|||||||||||||
накладки |
из асбестотехннческого материа |
ного |
станка |
имеет |
|
пло |
||||||||
ла; |
AB — технологический |
проем. |
|
|
||||||||||
протекает |
воздух |
со |
средней |
щадь |
F |
м2 |
и |
через |
него |
|||||
по этому |
сечению |
скоростью |
||||||||||||
и м/сек, то расход воздуха составит |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
L = F U |
, |
м5/сек . |
|
|
|
|
|
|||
То же в весовых единицах |
кг/сек |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
G= П і-у , |
, |
|
|
|
|
|
где Y — удельный вес воздуха при данной температуре.
На рис. 26 представлена схема резания материала из асбе стотехнического материала. На подающий барабан 3 радиу сом R и толщиной h ложатся отформованные детали, которые затем, по условиям технологии, разрезаются.
Количество пыли, образующейся при резании, определится по формуле
& = l y n 5 m f l ( 2 R h + f l 2 ) > К Г / С е К > М
где Г — удельный вес материала изделия, кг/м3; 6 — ширина прорезаемой канавки, м; т — количество прорезаемых канавок;
п — количество оборотов в минуту подающего барабана;
74
R — радиус подающего барабана, м; : h — толщина изделия, м.
Как видно из рисунка, пылинки,при резании отбрасываются в направлении отсасывающего воздуховода 4, поэтому в сечении, где происходит резание изделий — тормозных накладок, необ ходимо обеспечить такую скорость воздуха, чтобы удалить выделяющуюся при резании пыль.
С инженерной точки зрения наиболее целесообразно пропускать 'воздух снизу. Картина токов при этом окажется наиболее' благоприятной для удаления выделяющихся пылинок при реза нии. Некоторое количество воздуха, засасываемого через окно, предназначенное для подачи тормозных накладок, не будет су щественным образом менять картину токов воздуха в сечении, если количество воздуха, пропускаемого снизу, будет значи тельно превосходить количество воздуха, подсасываемого через
ОКНО. •-
Для уменьшения общего расхода воздуха, проходящего из укрытия, целесообразно в конструкции' окна предусмотреть герметизирующее устройство.
Многие исследователи по пневмотранспорту, исходя из экспе риментальных данных, рекомендуют следующую рабочую скорость в воздуховоде:
при
(50)
}L*2 |
^paS = l>5 %um t |
|
G„ |
весовая концентрация смеси; |
|
GB |
||
— рабочая скорость; |
||
Ураб |
||
Увит |
скорость витания. |
Иначе можно записать, что
где
K . fQ l) .
Предположим, что вертикальная скорость в сечении 1 — 1 обеспечивается только проходом воздуха снизу. Тогда количе ство воздуха, проходящего через укрытие, определится по фор муле
75
/
° l mY' F' Kbi«m , « / « К , |
(SI) |
где Тв — удельный вес воздуха, кг/м3;
F— площадь сечения 1 — 1, м2
Внашем случае концентрация смеси выражается формулой:
X f l - Y n S - m - n ( 2 R h + h 2 ) У ' К
Определив ѵвша экспериментально, весовую концентрацию смеси находим по формуле (52), варьируя значениями таким образом, чтобы сохранялась зависимость (50).
Найдя из выражения (52) р, легко определяем необходимое количество воздуха, проходящего через укрытие
V i f " ' “ г / с е к • |
( « ) |
Производительность вентилятора при этом должна выбирать ся с учетом 10% количества воздуха, подсасываемого через окно.
Тогда общее количество воздуха будет
' |
(5 4 ) |
где GB2 — количество воздуха, подсасываемого |
через неплот |
ности, кг/сек. |
|
Пример расчетаОпределить количество воздуха для удале ния пыли, образующейся при резании изделия из асбестотехни
ческого материала. Радиус подающего барабана |
R = 250 мм, |
|||
толщина |
отформованного изделия |
(детали) |
h = 2 см, удельный |
|
вес пыли |
Т = 0,967 г/см3, диаметр |
пылинки |
d = 50 |
мк, скорость |
витания пыли uBmn=7 м/сек, площадь отсасывающего патрубка укрытия +=0,0625 м2, количество прорезаемых канавок — 4 шт, количество оборотов подающего барабана за минуту — 8 об/мин, ширина прорезаемой канавки 3 мм.
1 |
Из уравнения (49) определяем количество пыли при реза |
||
нии изделия |
|
|
|
G= |
60 • 967 • 0,003 • 4 • 8 (2 • 0,25 ■0,02 + 0,022) = 0,050 |
сек |
|
2. Весовая концентрация смеси по формуле (52) |
будет |
||
|
1 |
3,14-967-0,003-4-8-(2-0,25-0,02 + 0,022) |
ппло кг |
|
І25 |
--------------- --- т 2 ~СМ-7--------------- “ °'°48 T S ' |
76
Рлс. |
27. Схема уцрытия гидропресса |
||
|
с |
пресс-формами: |
|
/ — укрытие; |
2 — пресс-форма; |
А Б —рабо- |
|
чнй |
проем; С Д — отсасывающее |
отверстие. |
3. Количество воздуха, про ходящего через укрытие, из вы ражения (53) будет
„ |
0,050 |
= 1,05 |
кг |
ав1~ |
0,048 |
сек |
4. Общее количество воздуха с учетом подсасывания 10% через окно и другие неплотности будет
Gn = 1,05+ 0,105= 1,1-55 кг/сек.
Определение скорости входа воздуха в укрытие гидропресса
Частицы вредности, которые образуются при прессовании изделий в рабочей камере укрытия, не будут вылетать за ее пределы через открытые дверцы, если их относительные скоро сти движения в потоке около входного отверстия меньше или в пределе равны скорости потока газа.
Для определения изменения скорости частицы в потоке напи шем дифференциальное уравнение ее движения, учитывая толь ко аэродинамическую силу сопротивления.
Обычно пресс-форма находится на небольшом расстоянии от входного отверстия рабочей камеры укрытия. На этом сравни тельно небольшом участке движения частицы можно пренебречь изменением скорости потока газа в рабочей камере и принять ее равной скорости потока у входного отверстия. При таком пред положении уравнение движения частицы в потоке можно запи сать в виде [9]
І Д |
= - А І ! Ц Ъ |
, |
(ss) |
d l |
I f - U , |
|
|
где V — относительная скорость частицы в потоке газа; ѵу — скорость потока газа у входного отверстия;
X — расстояние частицы от пресс-формы (рис. 27). Коэффициент А, характеризующий лобовое сопротивление
77
частицы, выражается через кинематическую вязкость ѵ, удель ный вес воздуха Тв, удельный вес материала пылинки Т„ и дна' метр пылинки d по формуле
A =i67 i ~ f - ' {!'сек• |
(5б) |
d - y„ |
W |
Интегрируя уравнение (55), получим |
|
2U |
|
T i ^ - A S ' |
(57) |
где vn — начальная скорость частицы пыли в момент ее отде ления при изготовлении детали;
s — расстояние от пресс-формы до входного отверстия рабочей камеры.
При известной начальной скорости частицы пыли ѵп уравне ние (57) можно решить численно. Обычно начальная скорость частицы пыли мала, а потому можно приближенно принять:
ы |
2 4 о |
+ І п 2 ■ |
|
|
|
||
При таком предположении решение уравнения (57) относи |
|||
тельно ѵѵ можно записать в видё |
|
|
|
ЪУ= 2 ,6 Н ( \ + А $ ) |
7 м / с е к . |
( 5 8 ) |
Обычно скорости частиц пыли, образующейся при прессова нии изделий, равны ѵп= 0,1 — 0,2 м/сек. В рассматриваемом слу чае пыль из асбестотехнического материала имеет Нп^ОД м/сек.
При расстоянии пресс-формы от входного отверстия камеры
укрытия 5 = 0,25 м по формуле (58) |
получим для скорости пото |
ка газа у входного отверстия |
рабочей камеры величину |
Ѵу= ] м/сек. |
|
Полное удаление частиц пыли из асбестотехнического мате риала при прессовании изделий в рабочей камере эксперимен тальной установки происходит при скорости потока газа у входного отверстия, равной % = 0,9 м/сек.
Сравнивая этот опытный результат со значением, полученным теоретическим путем, заключаем, что по формуле (58) можно достаточно точно определять скорость всасывания на входе в рабочую камеру укрытия.