Aspirace. Výpočet aspirační jednotky oddělení čištění obilí v podniku pro příjem obilí.
Obilí (pšenice, ječmen, oves, žito) se k čištění dodává z příjmu obilí z autodopravy nebo ze skladu, sila pro dočasné skladování nevyčištěného obilí. Obilí se čistí od velkých a malých nečistot v sítovém odlučovači, od lehkých nečistot – v aspirační koloně. Kapacita dopravníků a korečkových elevátorů je 100 t/hod. Odpadní jáma má vlastní aspirační jednotku.
Nasávací zařízení, spotřeba vzduchu a tlakové ztráty pro jeho nasávání.
1. Výstupní box podávacího pásového dopravníku je nasáván přes elevátorovou patku. Spotřeba vzduchu pro kombinované nasávání elevátorové patky a výstupní boxu pásového dopravníku Q = 1550 m³/hod, tlaková ztráta H = 150 Pa.
2. Hlava výtahu: spotřeba vzduchu Q = 700 m³/hod, tlaková ztráta H = 120 Pa.
3. Nadseparační bunkr: Q = 600 m³/hod, N = 100 Pa.
Hlava korečkového elevátoru může být také nasávána gravitačním potrubím nadseparačního zásobníku, čímž se sčítá spotřeba vzduchu pro jejich nasávání. Objem vzduchu vstupujícího (vytlačovaného) gravitačním potrubím pohybujícím se obilím se nezohledňuje, protože gravitační výška je nevýznamná a gravitační potrubí má úhly natočení 30º nebo více, což snižuje rychlost pohybu produktu v potrubí. Objem vzduchu vytlačeného ze zařízení přiváděným obilím se nezohledňuje, protože spotřeba vzduchu při nasávání byla získána během provozu pod zatížením.
4. Vstupní a výstupní skříň odlučovače. Spotřeba vzduchu pro sání vstupní skříně a tělesa síta se převezme z technické specifikace odlučovače nebo se vypočítá na základě rozměrů sacího potrubí. (Rozměry vstupního otvoru se převezmou bez ohledu na konkrétní typ nebo značku zařízení.) Například: plocha vstupního otvoru konfuzoru F in = 0,125 0,350 = 0,04375 (m²); rychlost vzduchu ve vstupním otvoru V in není větší než 3 m/s. Pak spotřeba vzduchu Q = 3600 F in V in = 3600 0,04375 3 = 475,5 m³/hod.
Tlaková ztráta v přijímací skříni se rovněž bere v úvahu podle údajů z pasu nebo norem pro odsávání zařízení na čištění zrna. V našem příkladu není přijímací skříň separátoru konstruována jako utěsněný kryt, a proto nevytváří žádný významný odpor pro nasávání prašného vzduchu z oblasti vstupu zrna na síto. Pro snadnou kontrolu a údržbu (čištění sít a výstupních žlabů) nemá těleso separátoru horní kryt. Proto se odpor stroje v tomto bodě považuje za rovný tlakové ztrátě na vstupu vzduchu do vzduchovodu, která bude zohledněna při výpočtu sítě pomocí součinitele odporu konfuzoru.
5. Aspirační kolona, pneumatický separátor nebo pneumatický separační kanál separátoru. Spotřeba vzduchu a tlakové ztráty se stanoví dle pasportu zařízení nebo dle aspiračních norem. Množství vzduchu potřebné k čištění zrna od nečistot lze vypočítat pomocí vzorce: Q = 3600 V k S k (mXNUMX/hod);
kde V k je rychlost vzduchu v kanálu nebo sloupci pneumatického separátoru (m/s); V k se bere jako menší než minimální rychlost vznášení čištěného zrna; S k je plocha průřezu kanálu nebo sloupce v místě, kde proud vzduchu protíná vrstvu zrna (m²).
Tlakovou ztrátu v pneumatickém separačním kanálu lze určit výpočtem, který zohledňuje kulturu zrna, vlhkost, hustotu vrstvy, měrné zatížení zrna na centimetr šířky kanálu. V našem příkladu je zrno čištěno od lehkých nečistot v aspirační koloně s průtokem vzduchu 1440 m³/hod a tlakovou ztrátou 150 Pa. Přívod vzduchu do aspirační kolony (zcela nebo částečně) je organizován přes zásobník subseparátoru, díky čemuž dochází k jejímu současnému odprašování. Nasávaný vzduch vstupuje do zásobníku přívodním vzduchovodem nebo mřížkovaným revizním otvorem.
6. Elevátorová patka: spotřeba vzduchu Q = 900 m³/hod a tlaková ztráta H = 120 Pa jsou akceptovány dle norem pro sání elevátorového zařízení. Objem vzduchu přiváděného gravitačním potrubím spolu s obilím se nebere v úvahu, protože produkt je do elevátorové patky přiváděn z naplněné nádoby a gravitační výška je nevýznamná.
Během výběru průměrů, spolehlivých rychlostí vzduchu a vyrovnávání tlaku budou specifikovány a upraveny průtoky v sacích bodech. Celkový užitečný průtok vzduchu aspirační jednotkou Q p = 5698 m³/hod.
Umístění odlučovače prachu a ventilátoru.
Cyklonový čistič vzduchu a ventilátor na prach jsou instalovány na odpadním koši, jehož kapacita není menší než objem odpadu vyprodukovaného během 1-2 pracovních dnů. Někdy se odpadní koš separátoru používá ke sběru odsávaného odpadu. Ventilátor může být instalován před i za cyklonem. Pokud je ventilátor umístěn za odlučovačem prachu, musí být pod výstupní trubkou cyklonu instalováno těsnicí zařízení: rotační ventil, dvouřadý ventil nebo systém dvou jednostupňových ventilů. Rotační ventil a ventily pracují za obtížných podmínek s vysokou pravděpodobností ucpání a „zasekávání“ velkými nebo dlouhými částicemi odpadu, které se přilepí k mokrému prachu během primárního čištění čerstvě sklizeného obilí. Umístění ventilátoru před cyklonem zjednodušuje schéma odsávací sítě. Není třeba používat těsnicí zařízení pod cyklonem-odlučovačem prachu. Umístění ventilátoru na prach před cyklonem je výhodnější z hlediska provozní spolehlivosti odsávací jednotky. V našem příkladu však bude pro přehlednost varianta odsávací sítě vypočítána s ventilátorem umístěným za čističem vzduchu.
Výběr a výpočet odlučovače prachu.
Jako odlučovač prachu lze instalovat jednoduchý cyklon TsOL o velkém průměru nebo bateriový cyklon o malém průměru, například 4BCsh. Při odsávání zařízení pracujících na nečištěném obilí se obvykle používají jednoduché cyklony TsOL. V našem provedení se za účelem snížení znečištění okolního ovzduší a přilehlého území používá bateriový cyklon 4BCsh, který má vyšší koeficient čištění než cyklon TsOL.
Výkon cyklonu se rovná užitečnému průtoku sítě s pětiprocentní rezervou pro neproduktivní úniky vzduchu ve vzduchovodech:
Q c = 1,05 · Q p; Q c = 1,05 · 5698 = 5983 m³/hod.
V souladu s tímto průtokem vzduchu, dle tabulek normálů a technických charakteristik cyklonů, volíme bateriovou instalaci 4 cyklonů BCsh-475. Optimální vstupní rychlost do cyklonů BC je V in = 15-18 m/s. Součinitel odporu Kc = 5, součinitel čištění vzduchu je 97-98 %. Rozměry vstupního otvoru jednoho cyklonu BC-475: a = 95 mm, b = 275 mm. Vstupní plocha průřezu F in = 0,095 0,275 = 0,026 (m2).
Skutečná rychlost vstupního vzduchu do bateriového cyklonu: V in = Q c/3600 F in 4
V вх=5983/3600·0,026·4=15,98 м/сек.
Skutečná vstupní rychlost je rovna optimální.
Odpor cyklonu: Hc = Kc p V in²/2; kde p = 1,2 kg/m³ je hustota vzduchu, Kc = 5 je součinitel odporu cyklonu.
Nasávání vzduchu v stavidle je 150 m³/hodinu.
Výpočtové schéma aspirační jednotky oddělení čištění obilí (bod, věž) podniku pro příjem obilí.
Výpočet aspirační jednotky oddělení čištění obilí v podniku pro příjem obilí.
Výpočet se provádí stanovením tlakové ztráty na jednotku délky vzduchovodu. Výpočet začínáme s nejdelším úsekem „AB“ a pokud v něm vznikají největší tlakové ztráty, bude brán jako první úsek hlavního potrubí. Při výpočtu svislých vzduchovodů se rychlost vzduchu bere nejméně 12 m/s, při výpočtu horizontálních 14–16 m/s. Poloměr zakřivení větví se považuje za roven 2 D; úhly soutoku proudů v odbočkách jsou 30 a 45 stupňů; optimální úhly konvergence konverzí jsou 45 stupňů. Postup výpočtu a podrobná vysvětlení provedení každé fáze jsou uvedeny na stránce „Výpočet aspirace“. Výsledky výpočtu pro každý úsek se zadávají do speciální výpočtové tabulky. Rozdíl mezi tlakovými ztrátami v odbočkách by neměl být větší než 10 %, při větším rozdílu na bočních větvích vypočítáváme membrány s dodatečným odporem nebo měníme průměr úseku.
Výpočtová tabulka aspirační jednotky oddělení čištění obilí, bodu nebo věže podniku pro příjem obilí.
Výběr a výpočet ventilátoru.
Ventilátor vybíráme na základě průtoku vzduchu, který zohledňuje 5 % sání netěsnostmi ve vzduchovodech a 150 m³/hod sání v cyklonovém uzávěru: Qin = 6149 m³/hod. Tlak, který musí ventilátor vyvinout:
Hv=1,1Hsítě Hv=1,1·1400=1540 Pa; kde součinitel bezpečnosti 1,1 zohledňuje možný dodatečný odpor v sací síti.
Při pohledu na technické a aerodynamické vlastnosti prachových ventilátorů akceptujeme ventilátor VTsP-6 (Ts6-46 č. 6). Otáčky oběžného kola ventilátoru jsou 1400 ot/min, účinnost = 0,585. Výkon potřebný k pohonu ventilátoru:
N v palcích = Q v palcích H v palcích/3600 x 1000 x účinnost; N v palcích = 6149 x 1540/3600 x 1000 x 0,585 = 4,5 kW.
Výkon elektromotoru pro pohon ventilátoru: N el = kN v/p n ; kde p = 0,97 je účinnost ložisek, n = 0,98-0,96 je účinnost pohonu klínovým řemenem, k = 1,15 je součinitel bezpečnosti pro elektromotory s výkonem 2 až 5 kW.
N эл=1,15·4,5/0,97·0,97=5,5 кВт.
Řemenice na ventilátoru 4B-160, řemenice na hřídeli elektromotoru 4B-160. Motor ventilátoru by měl být propojen se zbytkem zařízení, aby se zapínal dříve a vypínal o něco později než zařízení s nasáváním. Více informací o výběru ventilátoru na stránce „Výběr a výpočet ventilátoru“.