-
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
имени С. М. Кирова» (СЛИ)
Кафедра технологии деревообрабатывающих производств
С. Г. Ганапольский, М. Н. Кочева
ПНЕВМОТРАНСПОРТ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Учебное пособие
Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного
института в качестве учебного пособия
для студентов направления бакалавриата «Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» (профили
«Технология деревообработки», «Лесоинженерное дело») всех форм
обучения
Самостоятельное учебное электронное издание
Сыктывкар 2015
-
2
УДК 674 ББК 37.13
Г19
Утверждено к изданию редакционно-издательским советом
Сыктывкарского лесного института
Ответственный редактор:
И. В. Григорьев, доктор технических наук, профессор
(Санкт-Петербургский государственный лесотехнический
университет)
Рецензенты:
кафедра технологии машиностроения (Вятский государственный
университет); А. В. Алешкин, доктор технических наук, профессор,
завкафедрой «Теоретическая и строительная механика»
(Вятский государственный университет)
Г19
Ганапольский, С. Г. Пневмотранспорт измельченной древесины
[Электронный ресурс] :
учебное пособие : самост. учеб. электрон. изд. / С. Г.
Ганапольский, М. Н. Кочева ; Сыкт. лесн. ин-т. — Электрон. дан. —
Сыктывкар : СЛИ, 2015. — Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com. —
Загл. с экрана.
В учебном пособии приведен теоретический и справочный материал
по дисциплине, представлены таблицы технических и аэродинамических
характеристик оборудования, используемого в системах аспирации и
пневматического транспорта, а также основные элементы воздуховодов
аспирационных систем и очистка вентиляционных выбросов от твердых
частиц.
Предназначено для студентов направления бакалавриата «Технология
лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» (профили
«Технология деревообработки», «Лесоинженерное дело») всех форм
обу-чения.
УДК 674 ББК 37.13
Темплан II полугодия 2014 г. Изд. № 206.
_______________________________________________________________________________________
Самостоятельное учебное электронное издание
Ганапольский Сергей Григорьевич, кандидат технических наук,
доцент; Кочева Мария Николаевна, преподаватель
ПНЕВМОТРАНСПОРТ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Электронный формат pdf. Разрешено к публикации 20.02.15. Объем
3,4 уч.-изд. л.
Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
имени С. М. Кирова» (СЛИ), 167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39,
[email protected], www.sli.komi.com
Редакционно-издательский отдел СЛИ. Заказ № 103.
© С. Г. Ганапольский, М. Н. Кочева, 2015 © СЛИ, 2015
-
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 4 1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.1. Требования, предъявляемые к вентиляции, и принципы ее
устройства ..................5 1.2. Гигиеническое нормирование
микроклимата в помещениях .....................................6
1.3. Частные случаи определения воздухообмена в помещениях
промышленных
предприятий..................................................................................................................................8
2 . ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА . . . . 1 3 2.1.
Химический состав воздуха
..............................................................................................13
2.2. Параметры воздушного
потока........................................................................................13
2.3. Распределение давления воздушного потока во всасывающем и
нагнетательном воздуховодах пневмотранспортных установок
..................................15 2.4. Потери давления при
движении чистого воздуха по воздухопроводам ...................17
2.5. Транспортирование материалов в воздушном потоке
................................................19 2.6. Потери
давления в воздуховодах при движении аэросмеси
.......................................20
3 . ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ (ПТУ ) ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4
3.1. Назначение и классификация
ПТУ.................................................................................24
3.2. Цеховые аспирационные установки
...............................................................................27
3.3. Цеховые установки с автоматически регулируемой
производительностью .........31 3.4. Общие указания по
проектированию и расчету цеховых аспирационных установок
.....................................................................................................................................33
3.5. Методика расчета цеховых аспирационных установок обычного
типа..................34 3.6. Методика расчета универсальных
цеховых аспирационных установок с коллектором
.............................................................................................................................37
3.7. Выбор циклона
....................................................................................................................41
3.8. Выбор вентилятора и
электродвигателя........................................................................42
4 . ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВОЗДУХОВОДОВ АСПИРАЦИОННЫХ СИСТЕМ . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 4 4
4.1. Пылеприемники
..................................................................................................................44
4.2. Трубопроводы, колена,
тройники....................................................................................45
5 . ОЧИСТКА ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7
5.1. Циклоны
...............................................................................................................................47
5.2. Рукавные
фильтры.............................................................................................................50
5.3. Индивидуальные аспирационные установки серии
«ИН».........................................52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6
-
4
ВВЕДЕНИЕ
Высокие требования к условиям труда и охране окружающей среды на
ле-сопильно-деревообрабатывающих и мебельных предприятиях во многом
обес-печиваются эффективностью локализации, удаления и очистки
воздуха от обра-зующихся вредных веществ и отходов производства.
Эти функции выполняют-ся системами пневматического транспорта и
промышленной вентиляции. Ника-кой другой вид транспорта не может
конкурировать с пневматическим по каче-ству выполнения указанных
задач.
Современные производства выделяют в атмосферу большое количество
воздуха с технологическими добавками (пылью, газом и др.), поэтому
так необ-ходима надежная и эффективная работа систем промышленной
вентиляции и пневмотранспорта. Она во многом определяется их
правильной эксплуатацией, своевременным ремонтом и техническим
обслуживанием.
Концентрация лесоперерабатывающих предприятий, создание крупных
ле-сопромышленных комплексов значительно расширяют сферу
использования пневматического транспорта как для решения
внутрипроизводственных задач (аспирационные и технологические
системы), так и для осуществления меж-производственных связей
(транспортные, погрузочно-разгрузочные установки).
В современных условиях экономического развития, когда растет
энергопо-требление, увеличивается количество перерабатываемых
материалов, важней-шими критериями при перевооружении,
модернизации, создании новых произ-водств становятся
энергосбережение и снижение выбросов вредных веществ в
атмосферу.
Эффективное использование на промышленных предприятиях
обрабаты-вающего оборудования возможно лишь при грамотном
построении систем ас-пирации для удаления и очистки загрязненного
воздуха, а также внедрении ре-циркуляционной схемы обращения.
Аспирационные системы, построенные на принципе рециркуляции
очищенного воздуха, дают значительный вклад в по-вышение
экономической эффективности производства: экономия тепловой энергии
достигает 75 %, снижаются платежи за загрязнение окружающей сре-ды,
повышается ресурс работы инструмента и оборудования, улучшаются
усло-вия труда работников и общая экологическая обстановка.
-
5
1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЕНТИЛЯЦИИ
1.1. Требования, предъявляемые к вентиляции, и принципы ее
устройства
Вентиляционные системы предназначены для обеспечения в
помещениях такого состояния воздушной среды, при котором
микроклимат не оказывает на здоровье человека неблагоприятного
действия, т. е. для обеспечения санитарно-гигиенических условий по
температуре, относительной влажности, скорости движения и чистоте
воздуха в помещении путем удаления избытков теплоты, влаги, газов,
паров, пыли.
Системы вентиляции промышленных зданий должны удовлетворять
сле-дующим требованиям:
− не мешать производственному процессу (не загромождать рабочую
зону); − площадь для размещения вентиляционного оборудования и
воздухово-
дов должна быть минимальной; − иметь звуко- и виброизолированное
оборудование; − иметь возможность надежной наладки и регулирования
режимов работы; − быть удобными в обслуживании и ремонте; − иметь
минимальную стоимость оборудования и строительно-
монтажных работ. Для обеспечения качества воздушной среды,
требуемого по санитарным
нормам, необходима постоянная смена воздуха в помещении, т. е.
вместо уда-ляемого из помещения воздуха должен подаваться свежий
воздух, после соот-ветствующей подготовки — очистки, увлажнения,
нагревания или охлаждения.
По способу осуществления перемещения воздуха вентиляционные
систе-мы делятся на естественные и механические.
В естественных системах вентиляции перемещение воздуха
происходит по специальным каналам за счет разности давлений, p, Па,
наружного и внут-реннего воздуха
( ) ,вн ghp ρ−ρ= (1) где h — расстояние от середины приемных
отверстий вытяжных каналов до устья вентиляционной шахты, м; ρв, ρн
— плотность внутреннего и наружного воздуха, кг/м3, соответственно;
g — ускорение свободного падения, м/с2.
В механических системах вентиляции перемещение воздуха
осуществля-ется с помощью вентиляторов.
По принципу конструктивного оформления системы вентиляции
делятся на общеобменные, местные и смешанные.
В общеобменных системах воздухообмен рассчитывается из условий
борьбы с вредными веществами путем подачи и вытяжки воздуха из
всего объ-ема помещения (рисунок 1).
-
6
Рисунок 1 — Схема общеобменной вентиляции: 1 — канал приточной
вентиляции;
2 — перфорированный потолок подачи воздуха; 3 — каналы вытяжной
вентиляции
Местная вентиляция может быть вытяжной и приточной (рисунок 2).
Вы-
тяжные устройства первой выполнены в виде зонтов и
пылеприемников раз-личных конструкций и размещаются непосредственно
у мест выделения вред-ных веществ (в станках, лакокрасочных
установках и т. д.).
Рисунок 2 — Схема местной вентиляции: 1 — вытяжные зонты; 2 —
воздушные душ; 3 — вентилятор; 4 — калорифер с фильтром для
кондиционирования приточного воздуха
Местные системы приточной вентиляции подают приточный воздух
непо-
средственно в зону нахождения рабочего, т. е. требуемое качество
воздушной среды обеспечивается только на рабочем месте.
Смешанные системы сочетают элементы общеобменной и местной
венти-ляции, они применяются в следующих случаях:
- удаление всех выделяющихся производственных вредностей
местными вытяжными устройствами не удается и тогда устанавливается
общая вытяжка;
- при отсутствии фиксированных рабочих мест вытяжная вентиляция
уст-раивается местной, а приточная общеобменной.
Общий принцип решения задачи оптимального размещения устройств
притока и вытяжки воздуха состоит в том, что удаление воздуха
следует произ-водить из мест с наибольшей концентрацией вредности,
а приток в места с наи-меньшей концентрацией вредности.
1.2. Гигиеническое нормирование микроклимата в помещениях
Под комфортными условиями для человека понимают такие условия
мик-роклимата, когда при субъективном хорошем ощущении тепловое
равновесие организма обеспечивается без напряжения
терморегуляторного аппарата и фи-зиологические сдвиги в организме
не выходят за пределы обычных. Практиче-ски следует считать, что
определяющими параметрами микроклимата являются метеорологические
факторы: температура, влажность (относительная), под-вижность
воздуха и температура внутренних поверхностей ограждений. Опыты
показывают, что отклонение в известных пределах одного из четырех
парамет-
-
7
ров от оптимального значения может быть компенсировано
соответствующим изменением других параметров.
По методу эффективных температур (ЭТ). Совместное действие на
чело-века температур (tв) и относительной влажности (φ)
неподвижного воздуха учи-тывается эффективной температурой tэ = f
(tв, φ). Например, самочувствие чело-века будет одинаковым при
следующих колебаниях температуры и относитель-ной влажности: при tв
= 18,3 °C φ = 90 %, при tв = 20,8 °C φ = 50 % и т. д. Уменьшение
влажности до φ = 50 % ведет к повышению теплоотдачи испаре-нием,
поэтому при φ = 90 % и более низкой температуре человек чувствует
себя так же, как при более высокой, но с более низкой относительной
влажностью.
По методу эквивалентно-эффективных температур.
Эквивалентно-эффективная температура tээ — это температура
неподвижного насыщенного воздуха, которая создает такое же
охлаждение тела, как и воздух при других значениях температуры tв,
относительной влажности φ, при определенной ско-рости воздуха υ, т.
е. tээ = f (tв, φ, υ).
Согласно определению tээ, самочувствие человека будет одинаковым
при следующих параметрах воздуха: 1) tв = 16 °C; φ = 100 %; υ = 0
м/с; 2) tв = 21,5 °C; φ = 30 %; υ = 0,5 м/с; 3) tв = 19,5 °C; φ =
55 %; υ = 0,5 м/с и т. д.
Выработанные экспериментальным путем метеорологические данные
яв-ляются базовыми при устройстве систем вентиляции. В
производственных зда-ниях требуемые метеорологические условия могут
обеспечиваться не для всего помещения, а только в определенных
зонах и только на рабочих местах (мест-ная вентиляция). При местной
приточной вентиляции метеорологические усло-вия обеспечиваются
путем подачи на рабочее место с определенной скоростью воздуха
определенной температуры и влажности. Параметры воздуха
назнача-ются в зависимости от характера производимой работы,
продолжительности непрерывного облучения и др.
К общим метеорологическим факторам воздействия на человека в
произ-водственных помещениях добавляются факторы, связанные с
характером тех-нологического процесса. Такие факторы, называемые
профессиональными вредностями, выделяясь в количествах, существенно
изменяющих состояние и состав воздуха, делают воздушную среду
неблагоприятной для пребывания в ней человека и могут отрицательно
влиять на его здоровье, самочувствие и производительность труда. К
ним относятся: выделения производственным оборудованием,
технологическими изделиями, технологической оснасткой производств
конвективной и лучистой теплоты, выделения влаги и водяных па-ров
при мокрых процессах; выделения ядовитых газов, паров и пыли,
попа-дающих в организм через дыхательные пути, кожу,
пищеварительный тракт.
На деревоперерабатывающих предприятиях при механической
обработке древесины, особенно древесины твердых пород, МДФ,
волокнистых и стру-жечных плит образуется много мелкодисперсной
пыли. Пыль — это аэрозоль двухфазной системы (твердое тело — газ),
в котором размеры твердых частиц пыли изменяются от 10 до 300
мкм.
-
8
Пыль имеет высокую адсорбционную способность, может растворяться
в различных средах, накапливает статическое электричество, легко
воспламеня-ется. Она адсорбирует из воздуха ядовитые газы и
становится ядовитой, элек-тростатические заряды облегчают осаждение
пыли в легких людей.
Особенно опасны для здоровья людей частицы размером 1…10 мкм.
Они проникают глубоко в легкие рабочих и острыми краями травмируют
слизистую оболочку, приводя к заболеванию пневмокониозами.
Законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии
населения» установлены предельно допустимые концентрации (ПДК)
мг/м3 вредных ве-ществ в воздухе рабочей зоны производственных
помещений.
ПДК вредных веществ для производственных помещений установлены
Минздравом исходя из условия, что при ежедневной работе в течение 8
часов или другой продолжительности, но не более 41 часов в неделю,
в течение всего рабочего стажа не могут быть вызваны заболевания,
обнаруженные современ-ными общепринятыми методами непосредственно в
процессе работы или в от-даленные сроки после окончания трудовой
деятельности.
ПДК для воздуха населенных мест значительно ниже, чем для
производст-венных помещений. В качестве ПДК вредности для
приземного слоя атмосфе-ры на территории предприятий принимают 30 %
от ее ПДК в производствен-ных помещениях.
Предельно допустимая концентрация древесной пыли в воздухе цеха
со-ставляет 6 мг/м3.
1.3. Частные случаи определения воздухообмена в помещениях
промышленных предприятий
Основными вредностями в производственном помещении являются
избы-точная теплота, избыточная влага или одновременно избыточная
теплота и из-быточная влага, газы и пыль. При одновременном
выделении в помещении раз-личных вредностей воздухообмен определяют
из условия ассимиляции каждой вредности. Расчетной же вредностью
является та, расчет по которой дает наи-большую величину
воздухообмена.
Воздухообмен из условия удаления из помещения углекислоты, СО2,
м3/ч, определяется по выражению
,12 хх
GL−
= (2)
где G — количество углекислоты, выделяющейся в помещении, г/ч
или л/ч; 1x — концентрация СО2 в наружном (приточном) воздухе; 2x —
допустимая кон-центрация СО2 в воздухе помещения.
Количество выделяемой человеком углекислоты зависит от ряда
факторов: возраста людей, характера выполняемой ими работы. Данные
по выделению и допустимым концентрациям CO2 приведены в таблицах 1,
2, 3.
-
9
Таблица 1 — Количество СО2, выделяемое людьми Характеристика
выполняемой работы СО2, г/ч СО2, л/ч
Взрослыми: - при физической работе тяжелой - при физической
работе легкой
68 45
45 30
- в состоянии покоя 35 23
Таблица 2 — Допустимые концентрации СО2 в помещениях Помещения
СО2, г/кг СО2, л/м3
Постоянного пребывания людей: - жилые дома 1,5 1,0 - больницы
1,0 0,7 Периодического пребывания людей (учреждения) 1,75 1,25
Кратковременного пребывания людей 3 2
Таблица 3 — Рекомендуемое для расчетов содержание СО2 в наружном
воздухе
По местности и пунктам СО2, г/м3 СО2, л/м3
Для сельской местности 0,5 0,40 Для поселков 0,7 0,47 Для
городов 0,9 0,60
Воздухообмен из условия удаления из помещения газов, м3/ч,
определя-
ется по выражению
,12 zz
GL−
= (3)
где G — количество газа (по борьбе с которым ведется расчет),
выделяющееся в помещении, г/ч; 1z — концентрация газов в наружном
воздухе, мг/м
3; 2z — допустимая по нормам концентрация газов в воздухе
помещения, мг/м3.
Определение воздухообмена из условия удаления пыли, м3/ч,
произво-дят по уравнению
,12
пss
GL−
= (4)
где Gп — масса выделяющейся в помещении пыли, мг/ч; s1 —
концентрация пыли в наружном воздухе, мг/м3; s2 — допустимая
концентрация пыли, мг/м3.
При отсутствии в наружном воздухе газа и пыли получим
соответственно
;2z
GL = ,2s
GL =
где G, z2, s2 — то же, что и соответственно в формулах (3) и
(4). Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе помещений в
преде-
лах рабочей зоны, в соответствии с нормами, не должна превышать
2—10 мг/м3.
Воздухообмен из условия удаления влагоизбытков, кг/ч, вычисляют
по выражению
-
10
,12
в.пdd
GnG−
= (5)
где n — коэффициент, учитывающий долю влаги, поступающей в
рабочую зо-ну (при отсутствии опытных данных принимают n = 1); в.пG
— количество вла-ги, испаряющейся в помещении, подлежащее удалению,
г/ч; 2d — влагосо-держание воздуха, удаляемого из помещения, г/кг
сухого воздуха; 1d — влаго-содержание приточного воздуха, г/кг
сухого воздуха.
Значение коэффициента n зависит, в частности, от размещения
источни-ков выделения влаги, их размеров, способов локализации
источников выделе-ния влаги, расположение уровня подачи приточного
воздуха и др. Для каждого производства коэффициент n имеет
практически постоянное значение.
Следует иметь в виду, что значения абсолютного влагосодержания
воздуха 2d и 1d принимаются по таблицам физической характеристики
воздуха или по
I—d-диаграмме в зависимости от величины нормируемой
относительной влаж-ности вытяжного (внутреннего) воздуха. В нормах
обычно указываются отно-сительная влажность и температура воздуха в
помещении.
Определение воздухообмена из условия удаления из помещения
избы-точной теплоты, кг/ч, производят по выражению
( ),прyxизб
ttcQmG−
= (6)
где m — коэффициент, учитывающий долю теплоты, поступающей в
рабочую зону (при отсутствии опытных данных принимаем m = 1); избQ
— избыточная теплота, отводимая из помещения вентиляцией; с —
удельная массовая тепло-емкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг ⋅ К);
tух — температура воздуха, уходя-щего в приемные отверстия вытяжкой
вентиляции; tпр — температура приточ-ного воздуха, поступающего в
помещение.
,поттепл.выдизб QQQ −= (7) где выдQ — количество тепловыделений
от людей, электродвигателей и обору-дования, производственных
печей, горячей поверхностей зонтов и др., Вт;
поттепл.Q — количество теплоты, теряемой наружными ограждениями
(в хо-лодное время года), теплопотери на нагрев поступивших в
помещение холод-ных материалов; теплота, отводимая с воздухом через
местные системы венти-ляции, Вт, и др.
Из выражения (6) видно, что при равных избQ воздухообмен
уменьшается с увеличением tух.
Температура воздуха (ºС), уходящего из помещения: ( ),2р.зyx
−ϕ+= Htt (8)
где р.зt — температура воздуха в рабочей зоне (на высоте 2 м от
пола); ϕ — изменение температуры по высоте помещения (температурный
градиент, вы-ражающийся в градусах на 1 м высоты); принимается, как
правило, на основа-
-
11
нии проведенных ранее натурных измерений (для промышленных
це-хов ϕ = 0,5…1,5; для помещений высотой 4 м увеличение
температуры по вы-соте практически можно не учитывать); Н —
вертикальное расстояние от пола до середины вытяжного отверстия, м;
2 — высота рабочей зоны, м.
Температура уходящего воздуха tух зависит от многих факторов, в
частно-сти, от отношения площади, занятой теплоотдающим
оборудованием, к площа-ди пола цеха, высоты помещения, способа
организации воздухообмена «снизу вверх» (т. е. при подаче
приточного воздуха в рабочую зону и удалении из верхней зоны), или
«сверху вниз», или «сверху вверх» (т. е. при подаче воздуха в
верхнюю зону и удалении из верхней или нижней зоны помещения); в
по-следнем случае температурный градиент равен 0, т. е. tух = tр. з
(температура ра-бочей зоны). Следует иметь в виду, что на
нагревание воздуха в рабочей зоне расходуется не вся величина избQ
, часть теплоты (особенно конвективной) уда-ляется из рабочей зоны
естественным путем и незначительно влияет на ее тем-пературу.
Сказанное учитывается коэффициентом m:
,прyx
зр.
ttt
m−
= отсюда ./)( прпрзр.yx tmttt +−=
При размещении вытяжных отверстий в рабочей зоне воздухообмен
при наличии теплоизбытков можно определить по формуле, кг/ч:
( ),прр.ззр.изб.
ttcQm
G−
= (9)
где зр.изб.Q — теплоизбытки в пределах рабочей зоны; зр.t —
температура воз-духа в рабочей зоне; прt — температура приточного
воздуха.
При наличии местных приемников воздухообмен
( ) ,о.мпрр.зом.изб G
ttcQQ
G +−
−= (10)
где ом.Q — количество теплоты, уносимой устройствами местной
вентиляции: ( ) ,ом.прзр.ом. GttcQ −= (11)
где ом.G — количество воздуха, удаляемого местной вентиляцией; c
— массо-вая теплоемкость воздуха, кДж/(кг ⋅ К).
Воздухообмен из условия одновременного удаления избыточной
теп-лоты и влаги, кг/ч, определяют по выражению
,12
в.п
12 ddG
IIQG
−=
−= (12)
где Q — количество теплоты, выделяющейся в помещении, с учетом
скрытой теплоты, содержащейся в водяных парах, выделяющихся в
помещении, Вт; в.пG — количество избыточной влаги, кг/ч; 12, II —
полное теплосодержание возду-ха, соответственно удаляемого и
вводимого в помещение, кДж/кг сухого возду-
-
12
ха; 12, dd — влагосодержания воздуха, соответственно удаляемого
и вводимого в помещение, г/кг сухого воздуха.
Значения 12, II , 12, dd обычно берутся из I—d-диаграммы
влажного возду-ха. При одновременном выделении в помещении теплоты
и влаги расчет возду-хообмена рекомендуется приводить с помощью
I—d-диаграммы влажного воз-духа. Как правило, найденный
воздухообмен из условия удаления избыточной теплоты должен быть
достаточным (т. е. одинаковым) и для удаления избыточ-ной влаги,
что и показано в формуле (12).
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены системы вентиляции? 2. Как устроены
общеобменные системы вентиляции? 3. Каков принцип устройства
местных систем вентиляции? 4. Как устроены смешанные системы
вентиляции? 5. За счет чего происходит движение воздуха по
воздуховодам естественных систем
вентиляции? 6. Какой дисперсный состав имеет промышленная, пыль
наиболее опасная для здоро-
вья человека? 7. По каким основным вредностям определяется
воздухообмен в помещениях про-
мышленных предприятий? 8. Как рассчитывается воздухообмен в
помещении из условия удаления газов? 9. Как рассчитывается
воздухообмен в помещении из условия удаления пыли? 10. Как
рассчитывается воздухообмен в помещении из условия удаления
избыточной
теплоты и влаги?
-
13
2 . ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА
2.1. Химический состав воздуха
Воздух представляет собой смесь различных газообразных веществ:
азота, кислорода, аргона, углекислого газа, водяных паров, гелия,
неона, криптона, ксенона, озона, радона. Главнейшие газы входят в
состав чистого атмосферного воздуха в следующих соотношениях (% по
объему): азот — 78,03; кислород — 20,95; озон и другие инертные
газы: аргон, гелий, неон, криптон, ксенон, радон — 0,94; углекислый
газ — 0,03; водяной пар — 0,05. Содержание углекислого газа в
атмосферном воздухе принимается равным (% по объему): в сельской
местности — 0,03, в городах — 0,04—0,07. Содержание водяных паров в
воз-духе зависит от его температуры. Озон присутствует в лесном,
горном и мор-ском воздухе. Наружный воздух загрязняется отходящими
от промышленных предприятий вредными для здоровья человека газами и
пылью.
2.2. Параметры воздушного потока
Состояние воздуха характеризуется: плотностью, ρ, кг/м3;
абсолютным давлением, р, Н/м2 (Па), которое отсчитывается от
абсолютного вакуума, и тем-пературой, Т, К. Эти показатели связаны
уравнением Клайперона для идеаль-ных газов, к которым приближается
воздух в условиях его использования в пневмотранспортных
установках:
ρ = p/RT, (13) где R — газовая постоянная, равная для воздуха
286,7 Дж/(кг ⋅ К).
Для «стандартных» условий состояния воздуха: T = 293 К; р = 760
мм рт. ст. = 1,01·105 Па и относительной влажности воздуха φ = 0,5
плотность «стандартного» воздуха ρ = p/RT = 1,01·105/(286,7 ⋅ 293)
= 1,2 кг/м3.
К основным параметрам воздушного потока в воздуховодах систем
венти-ляции относятся: средняя скорость по поперечному сечению,
υср, м/с (зависит от режима течения потока воздуха по
трубопроводам) и расход — количество воздуха, проходящее через
сечение воздуховода в единицу времени. Эти пара-метры связаны
зависимостями
,3600 срVFQ = (14) где Q — объемный расход воздуха, м3/ч; F —
площадь сечения воздуховода, м2.
,M срв ρ= VF (15) где Мв — массовый расход воздуха, кг/с; ρ —
плотность воздуха, кг/м3.
В воздушном потоке при движении по воздуховодам действуют три
вида давления: статическое, динамическое и полное. Статическое
давление отража-ет удельную потенциальную энергию (Дж/м3)
воздушного потока и представля-ет собой давление частиц воздуха
друг на друга и на стенки трубопровода. Если оно отсчитывается от
абсолютного вакуума, то называется абсолютным и обо-
-
14
значается рст. Если статическое давление отсчитывается от
атмосферного ра, то называется относительным и обозначается Hст.
Динамическое давление воз-душного потока, рд, Па, характеризует его
удельную кинетическую энергию:
,2
2
дυρ
=p (16)
где ρ — плотность воздуха, кг/м3; υ — средняя скорость
воздушного потока в воздуховоде, м/с. Полное давление воздушного
потока определяет всю удель-ную энергию воздушного потока и равно
сумме статического и динамического давлений. Полное давление, так
же, как и статическое, может быть абсолют-ным, р, или
относительным, Н:
;2
2
стυρ
+= pp (17)
.2
2
стυρ
+= НН (18)
При движении воздуха по воздуховоду давление воздушного потока
меня-ется определенным образом.
Рисунок 3 — Схема для определения закономерности изменения
давления воздушного потока в воздуховоде
Из условия неразрывности воздушного потока через каждое сечение
воз-духовода (1, 2, 3) (рисунок 3) в единицу времени проходит одно
и то же массо-вое количество воздуха:
.МММ 3332221113.в2.в1.в ρυ=ρυ=ρυ=== FFF (19) При изменении
давления в трубопроводе в пределах 5000 Па плотность
ρ — величина практически постоянная. Тогда .или 321332211 QQQFFF
==υ=υ=υ (20)
Изменение давления воздушного потока по длине трубы подчинено
закону сохранения энергии и выражается с помощью уравнения
Бернулли.
Для сечений 1—2 можно записать
2122
2.ст
21
1ст. 22 −∆+
υρ+=
υρ+ ррp , (21)
-
15
или ,2121 −∆+= ррр (22) где ∆р1–2 — потери давления, вызванные
сопротивлениями на участке трубы между сечениями 1—2, Па.
Анализируя уравнения (21) и (22), можно сделать следующие
выводы. − Из выражений (21) и (22) следует, что
;2
22
2.ст211υρ
+=∆− − ppp (23)
так как левая часть уравнения (23) величина постоянная,
следовательно, посто-янна и правая часть, т. е. при уменьшении
площади сечения 2—2 и увеличении скорости υ2 возрастет динамическое
давление в этом сечении, а статическое уменьшится на такую же
величину, и наоборот. Полное давление при этом ос-танется
неизменным. Из выражения (22) ,2121 ppp −=∆ − т. е. потеря давления
на участке трубы 1—2, которая расходуется на преодоление
сопротивлений этого участка, равна разности полных давлений в его
граничных сечениях.
− Если площади сечений 1 и 2 равны, следовательно, скорости в
этих се-чениях тоже будут равны, тогда получим ,2.ст1.ст21 ррр −=∆
− т. е. при равен-стве площадей граничных сечений участка потери
давления на нем равны раз-ности статических давлений в этих
сечениях.
− Рассматривая участок 1—3, можно написать (в относительных
давлениях)
.22 31
23
3.ст
21
ст.1 −∆+υρ
+=υρ
+ рНH (24)
В сечении 3 на выходе воздуха из воздуховода абсолютное
статическое давление равно атмосферному, поэтому относительное
статическое давление в сечении 3 равно нулю. Тогда выражение (24)
можно переписать так:
.22 31
23
21
1.ст −∆+υρ
=υρ
+ рH (25)
Таким образом, на выходе из воздуховода воздушный поток обладает
только кинетической энергией, создавая лишь динамическое
давление.
При выходе из воздуховода воздушный поток рассеивается, теряя
кинети-ческую энергию, т. е. также представляет собой потерю
давления. Левая часть выражения (25) представляет собой полное
давление в сечении 1, правая часть отражает все потери давления при
прохождении воздухом участка 1—3 и при выходе его в атмосферу. Вся
энергия воздушного потока в любом сечении тру-бопровода
растрачивается на преодоление сопротивлений перемещению воз-душного
потока от данного сечения к выходному сечению и выходу его в
атмо-сферу. Эта энергия определяется разностью давлений в граничных
сечениях участка и порождает в нем воздушный поток.
2.3. Распределение давления воздушного потока во всасывающем и
нагнетательном воздуховодах пневмотранспортных установок Во входном
сечении всасывающего трубопровода 1—1 полное абсолютное
давление воздушного потока равно атмосферному давлению р1 = ра,
а относи-тельное полное давление равно нулю Н1 = 0.
-
16
Во всасывающем воздуховоде вентилятор создает разряжение, т. е.
Нст1, отсчитываемое от относительного давления, имеет знак «–» и по
абсолютной величине равно рд1 (рисунок 4).
Рисунок 4 — Схема изменения давлений воздушного потока по длине
трубопровода пневмотранспортной установки
Потери давления в воздуховоде пропорциональны длине, поэтому
линия абсолютного давления идет под некоторым углом к линии
атмосферного давле-ния (каждому метру воздуховода соответствует
одна и та же величина потери давления). Линия статического
давления, помеченная пунктиром, идет парал-лельно ей на расстоянии,
равном динамическому давлению.
Динамическое давление в любом сечении определяется величиной
скоро-сти воздушного потока и составляет часть полного абсолютного
давления. Вто-рая часть абсолютного полного давления — абсолютное
статическое давление рст1, таким образом, в любом сечении
всасывающего воздуховода
.дст ррр += (26) Статическое и полное относительные давления на
всем протяжении всасы-
вающего трубопровода отрицательны, поэтому, например, в сечении
2—2 .д2ст.2 pНН += (27)
И для любого другого сечения можно записать .дст pНН += (28)
Величина полного относительного давления во всасывающем
воздуховоде представляет собой потерю давления на преодоление
сопротивлений движению потока от входа до рассматриваемого
сечения.
В нагнетательном воздуховоде вентилятор создает избыточное
давление, т. е. статическое и полное относительные давления всегда
положительны, тогда
,дст pНН += (29) т. е. величина полного относительного давления
Н в любом сечении нагнета-тельного трубопровода есть запас энергии
воздушного потока, который пойдет на преодоление сопротивлений
движению от этого сечения до выхода и при выходе в атмосферу.
-
17
В сечении 6—6 абсолютное статическое давление равно атмосферному
а6.ст рр = , и, следовательно, относительное статическое давление
.06.ст =Н
Полное относительное давление равно динамическому .д6 рН =
Полное давление, развиваемое вентилятором, равно сумме полных
относи-
тельных давлений (без учета знака) в сечениях 3—3 и 4—4: .43в
ННН += (30)
При равенстве площадей сечений входного и выходного патрубков
кожуха вентилятора получим
.ст.43.ств ННН += (31)
2.4. Потери давления при движении чистого воздуха по
воздухопроводам
Различают два вида потерь давления воздушного потока: по длине
прямо-линейных участков воздуховода и местные потери.
Потери давления по длине прямых участков, как показывают
многочис-ленные экспериментальные исследования, могут быть
вычислены по формуле Дарси — Вейсбаха:
,2
2
трυ
ρλ
=∆d
lр (32)
где l — длина прямого участка трубопровода, м; λ — коэффициент
гидравличе-
ского сопротивления (трения); d — диаметр воздуховода, м; 2
2υρ — динамиче-
ское давление, вычисленное по средней скорости воздуха и его
плотности, Па. Скорость воздуха в воздуховодах при
транспортировании измельченной
древесины в воздуховодах диаметром от 100 до 1000 мм колеблется
от 10 до 50 м/с, воздушный поток при этом работает в турбулентном
режиме и критерий Рейнольдса (обозначают Re, характеризует поток)
Re > 4000:
,Reνυ
=d (33)
где υ — средняя скорость воздушного потока, м/с; d — диаметр
трубопровода, м; ν — коэффициент кинематической вязкости воздуха,
для «стандартного» воздуха м2/с.
Для расчета трубопроводов, выполненных из тонколистовой стали на
фа-лец, при скоростях воздуха 15...25 м/с коэффициент λ
определяется по формуле Блесса
.0011,00125,0d
+=λ (34)
Коэффициент гидравлического сопротивления λ находят также по
зависи-
мости ),( υ=λ dfd
, график которой показан на рисунке 5 для стальных труб при
абсолютной шероховатости 06,0=∆ мм.
-
18
Использование отношения λ/d приводит к упрощению подсчета потерь
давления по формуле (32).
Рисунок 5 — График зависимости dλ от скорости воздуха и диаметра
трубопровода
(при абсолютной шероховатости стенок 0,06 мм) Такие элементы
вентиляционных установок, как колена, переходные пат-
рубки, приемники и другие, создают для движения воздушного
потока допол-нительные сопротивления, которые называются местными
сопротивлениями, а потери давления в них — местными потерями
(воздушный поток изменяет в них свою скорость или направление
движения).
Многочисленные испытания местных сопротивлений на потери
давления показали, что последние прямо пропорциональны
динамическому давлению воздушного потока, преодолевающему данное
сопротивление.
,2
2
м.сυρ
ζ=∆р (35)
где ∆рм.с — потери давления в местном сопротивлении, Па; ζ —
коэффициент местного сопротивления — коэффициент местных потерь; υ
— скорость возду-ха в элементе местного сопротивления, м/с.
Из выражения (35) следует, что
,2 2м.с
υρ∆
=ζр (36)
т. е. коэффициент местного сопротивления представляет собой
отношение по-терь давления в элементе сопротивления к динамическому
давлению воздуш-
λ/d
v, м/с
-
19
ного потока, проходящего через данный элемент. Величина
коэффициента ме-стного сопротивления определяется экспериментально
и практически от скоро-сти воздушного потока, а также критерия
Рейнольдса не зависит.
Общие потери давления ∆р при движении воздуха по трубопроводу
скла-дываются из потерь по длине прямых участков ∑∆ трр и потерь
давления в ме-стных сопротивлениях :м.с∑∆р
.м.стр∑ ∑∆+∆=∆ ррр (37) В развернутом виде выражение (37) имеет
следующий вид
.221 1
22
∑ ∑= =
υρζ+
υρ
λ=∆
n
i
n
i
ii
i
i
ii d
lр (38)
Для участка трубопровода с постоянным диаметром и скоростью
воздуха выражение (37) примет вид
.22
22
∑υ
ρζ+υ
ρλ
=∆d
lр (39)
2.5. Транспортирование материалов в воздушном потоке
Отходы от деревообрабатывающих станков отличаются
неоднородностью частиц по размерам и плохой сыпучестью. Частицы
технологической щепы бо-лее однородны по размерам, но также
обладают плохой сыпучестью. Плотность частиц колеблется от 400 до
1000 кг/м3 в зависимости от породы и влажности; относительная
влажность колеблется в пределах от 8 до 50 % (отходы окорки — до 65
%). Частицы стружки и щепы имеют форму пластинки, а частицы опи-лок
близки по форме к прямоугольному параллелепипеду. Толщина щепы не
превышает 5,5 мм, а толщина стружки колеблется от 0,15
(технологическая стружка) до 1…1,5 мм (с четырехстороннего
строгального станка). Длина тех-нологической щепы (вдоль волокон)
от 20 до 40 мм, а ширина равна длине или больше ее в 1,2…1,5 раза.
Важнейший аэродинамический показатель частиц древесины — скорость
витания, в значительной мере определяющая их поведе-ние в воздушном
потоке.
Скоростью витания материала называется такая скорость
восходящего воздушного потока в вертикальной трубе, при которой
частица материала ока-зывается во взвешенном состоянии. При витании
вес, Gч, частицы уравновеши-вается силой давления со стороны
восходящего воздушного потока. Эта сила называется силой лобового
давления и обозначается ниже через T. Итак, если скорость воздуха
равна скорости витания vs, то
T = Gч. (40) Известно, что
,2/2м vFсТ ρ= (41) где c — опытный коэффициент сопротивления,
характеризующий шерохова-тость поверхности и форму частицы. Его
величина зависит также от режима те-чения воздуха. В диапазоне
чисел Рейнольдса, характерных для скоростей ви-
-
20
тания древесных частиц, величина c изменяется мало; Fм — площадь
миделево-го сечения (миделево сечение — проекция поверхности тела
на плоскость, пер-пендикулярную к направлению движения воздушного
потока) частицы, м2; ρv2/2 — динамическое давление воздушного
потока, Па; при витании v = vs.
Частицы измельченной древесины имеют пластинчатую форму и, как
по-казали исследования Т. Н. Иевлева и С. Н. Святкова,
располагаются своей пла-стью перпендикулярно к направлению
восходящего воздушного потока. Обо-значим через b, l и h
соответственно ширину, длину и толщину частицы, а через ρм ее
плотность в кг/м3, тогда выражение (40) примет вид
.2/ м2 glbvlbс ρ=ρ
Отсюда ./43,4 м ρρ= сhvs (42)
Анализ экспериментальных данных дает возможность представить
коэф-фициент сопротивления в следующем виде: c = 0,02 h + a.
Выразив h в миллиметрах и учтя, что ρ = 1,2, уравнение (42)
можно пред-ставить
.02,0
128,0 м
hаvs +
ρ= (43)
Коэффициент a зависит от формы частиц: для частиц пластинчатой
формы а = 0,9, для частиц, у которых h и b близки друг другу
(квадратное или округ-лое сечение), a = 1,1. Из выражения (43)
следует, что на скорость витания час-тиц древесины наибольшее
влияние оказывает их плотность и толщина. Наибо-лее надежно
скорость витания может быть определена экспериментально. Ско-рость
витания технологической щепы колеблется от 5,0 до 14 м/с в
зависимости от плотности и размеров частиц. Концентрация смеси —
важнейший параметр пневмотранспортирования. Под расходной
концентрацией смеси µ понимается отношение массы материала к массе
воздуха, проходящих через сечение трубо-провода за одно и то же
время:
,/МM вм=µ (44) где Mм — расход материала или производительность
установки, кг/с; Мв — расход воздуха, кг/с.
Из выражения (44) легко определить массовый расход воздуха: ./ММ
мв µ= (45)
Учитывая, что Мв = Qρ, из выражения (44) получим ./Мм ρ=µ Q
(46)
Тогда необходимый объемный расход воздуха ./Мм ρµ=Q (47)
2.6. Потери давления в воздуховодах при движении аэросмеси
Опыт показывает, что потери давления при движении смеси воздуха
и ма-териала больше, чем при движении чистого воздуха. Аэросмесь
обладает боль-
-
21
шей плотностью, чем воздух, а следовательно, и более высоким
значением ди-намического давления. Потери же давления
пропорциональны динамическому давлению
( ) ( ) ( ).2/2// 22 ∑ ρξ+ρλ=∆ vvldp (48) Движение аэросмеси
сопровождается ударами частиц друг о друга и о
стенки трубопровода. Это уменьшает величину их кинетической
энергии, и для ее восполнения затрачивается дополнительная энергия
воздушного потока. На-конец, имеют место потери давления, связанные
с обтеканием частиц материа-ла воздушным потоком. Эти потери
возрастают с увеличением скорости обте-кания, т. е. разницы v –
vм.
Если обозначить потери давления в горизонтальной трубе при
протекании чистого воздуха через ∆pтр, а потери давления в ней при
движении смеси при той же скорости воздуха через трp′∆ , то
( ) ( ),12
12
тртр µ+ρλ
=µ+∆=′∆ Kvld
Kpp (49)
где K — сложный по природе опытный коэффициент, зависящий от
целого ряда факторов.
Из выражения (49) видно, что потери давления по длине
горизонтальной трубы при работе на аэросмеси пропорциональны
потерям давления при работе той же трубы на чистом воздухе. Они
растут с увеличением концентрации сме-си и коэффициента K.
Коэффициент K не получил в литературе особого назва-ния и для
удобства называется ниже коэффициентом потери давления за счет
материала. Значение коэффициента K зависит от скорости воздушного
потока, режима движения аэросмеси, диаметра трубы, вида материала,
его плотности, размера и формы частиц.
В работах профессора М. П. Калинушкина с транспортированием
опилок и стружек при концентрации смеси 0,05…0,2 определялось
значение коэффици-ента K для установок с большим числом поворотов
(колен). В этих условиях за счет центробежных сил возникает крутка
воздушного потока, т. е. его переме-щение внутри трубы по винтовой
линии, что вызывает дополнительное трение материала о стенку трубы
и повышение значения коэффициента K. Большое число поворотов есть в
цеховых установках, где в связи с этим значение коэф-фициента K
рекомендуется принимать равным 1,4.
В транспортный установках, где ввиду больших длин прямых
участков крутка потока малозначительна, величина коэффициента K для
трубы диамет-ром 300 мм, по данным С. Н. Святкова, может
приниматься следующей:
для опилок…………………………………………………………….0,82 для
стружек…………………………………………………………...0,78 для технологической
щепы…………………………………………..0,7 для тонкоизмельченной еловой коры с
относительной влажностью до 65
%....................................................................................................0,75
Эти данные получены в условиях устойчивого движения материала
при плотности древесины 500…800 кг/м3. С увеличением плотности
материала за-
-
22
полнение объема трубопровода частицами, при обтекании которых
теряется давление (снижается), поэтому потери давления и отражающий
их коэффици-ент K уменьшаются.
Характер воздействия воздушного потока на материал, перемещаемый
вверх в вертикальном трубопроводе, иной, чем в горизонтальном, но
статисти-ческая обработка экспериментальных данных показывает, что
потери давления в нем без учета потерь давления на подъем аэросмеси
можно определять по той же зависимости, что и для горизонтального
трубопровода. С учетом потерь давления на подъем аэросмеси ∆pпод
суммарные потери давления в вертикаль-ном трубопроводе можно
представить в следующем виде:
( ) ,1 подтртр.в pKpp ∆+µ+∆=′∆ где ( )µ+∆ Kp 1тр — потери
давления в горизонтальном трубопроводе.
Потеря давления на подъем аэросмеси, ∆pпод, определится
следующим об-разом. На вертикальном участке трубы высотой h метров
вес поднимаемой аэ-росмеси (левая часть выражения 51)
преодолевается за счет силы воздействия воздушного потока на
поднимаемый столб аэросмеси ∆pпод F:
,M подмм FpghFgh ∆=+ρ (51) где ρghF + Мммgh — вес воздуха и
транспортируемого материала на вертикаль-ном участке трубы, кг; Ммм
— масса материала, находящегося в трубе длиной 1 м, кг/м; F —
площадь сечения трубопровода, м2.
При расходе материала Мм [кг/с] и его скорости vм [м/с] масса
материала в 1 м трубы
Ммм = Мм/vм. (52) Подставив в выражение (51) значение Ммм,
получим
,М подм
м Fpghv
Fgh ∆=+ρ откуда
.М
м
мпод Fv
ghghp +ρ=∆ (53) Умножив числитель и знаменатель второго
слагаемого правой части вы-
ражения (53) на произведение ρv, получим
.M
м
мпод vFv
vghghpρρ
+ρ=∆ (54)
Так как Fρv = Mв (секундный расход воздуха), а Mм/Mв = µ,
выражение (54) можно представить в следующем виде:
./ мпод vvhgghp ρµ+ρ=∆ Вынеся за скобку ρgh и округлив g = 9,81
до 10, окончательно получим
.110м
под
уvvhp
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛µ
+ρ=∆ (55)
-
23
Величину уv
v⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ м можно получить из выражения
( ) ./2,11
246,0
2
м
ρ+µ=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
mcvv
у (56)
Для наклонного трубопровода длиной 1 м потери давления на подъем
ма-териала определяются из этого же выражения, но высота
подъема
,sinα= lh (57) где α — угол наклона к горизонту рассчитываемого
участка, град.
Потери давления при прохождении аэросмеси через местные
сопротивле-ния учитывают, в общем, по той же методике, что и для
прямых участков:
( ) ( ),12
12
м.см.с µ+ρξ=µ+∆=′∆ KvKpp (58)
где м.сp′∆ — потери давления в местном сопротивлении при
движении аэросме-си, Па; ∆рм.с — потери давления в местном
сопротивлении при движении чис-того воздуха, определяемые
выражением, Па; (1 + Kµ) — сомножитель, коррек-тирующий потери
давления при движении аэросмеси; ζ — коэффициент мест-ного
сопротивления при движении чистого воздуха; K — коэффициент потерь
давления за счет материала, значение которого без специальных
испытаний принимается тем же, что и при расчете прямых
участков.
Контрольные вопросы
1. Какие значения имеют параметры состоянии воздуха при
стандартных условиях? 2. Какие виды давления действуют в воздушном
потоке при его движении по воздухо-
воду и какой вид энергии они отражают? 3. Что произойдет со
средней скоростью воздушного потока, статическим, динамиче-
ским и полным давлением на участке воздуховода, если площадь
сечения участка увеличится? 4. Из чего складывается полное давление
воздушного потока в сечении воздуховода? 5. Какие виды потерь
давления существуют при движении воздуха по воздуховодам? 6. Как
рассчитываются потери давления, ∆р, Па, по длине прямого участка
воздуховода? 7. От чего зависит величина коэффициента местного
сопротивления? 8. Как рассчитываются общие потери давления, ∆р, Па,
при движении воздуха по воз-
духоводу? 9. Из каких давлений складывается полное давление
вентилятора? 10. Как определяется концентрация смеси воздуха и
транспортируемого по воздуховоду
материала?
-
24
3 . ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ (ПТУ ) ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
3.1. Назначение и классификация ПТУ
В ПТУ транспортирование частиц происходит под влиянием
аэродинами-ческих сил возникающих в результате взаимодействия между
частицами и по-током воздуха на входе в пылеприемник и в
воздуховодах.
ПТУ на деревообрабатывающих предприятиях используются для
удаления от технологического оборудования древесной пыли, опилок,
стружек, продук-тов окорки и щепы. Также широко применяются для
погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. ПТУ используются в
технологических потоках предпри-ятий ДСтП, ДВП, целлюлозно-бумажной
промышленности.
Достоинства ПТУ: − гибкость трассы: транспортный трубопровод
может быть проложен в
любом направлении, легко обходить препятствия; − высокая
маневренность, обеспечивающая транспортирование материала
из одного пункта поочередно по разным адресам. Возможен сбор
материала из нескольких мест в один пункт назначения;
− легкость автоматизации управления: с одной панели возможно
дистан-ционное управление всеми элементами установки;
− небольшие капитальные затраты на установку; легкость и
дешевизна обслуживания и ремонта;
− компактность транспортного трубопровода и отсутствие
движущихся частей (тягового органа);
− герметичность, позволяющая предотвратить потери материала и
засоре-ние окружающей территории;
− возможность выполнения ценных дополнительных (к
транспортирова-нию) санитарно-гигиенических или технологических
функций: аспирации ма-шинных цехов, сушки материала,
фракционирования;
− при дальности транспортирования свыше 100 м пневмотранспорт в
большинстве случаев эконом�
