Расчет и выбор аспирационного оборудования (стр. 1 из 6)
Введение
Местная вытяжная вентиляция играет наиболее активную роль в комплексе инженерных средств нормализации санитарно-гигиенических условий труда в производственных помещениях. На предприятиях, связанных с переработкой сыпучих материалов, эту роль выполняют аспирационные системы (АС), обеспечивающие локализацию пыли в местах её образования. Общеобменная вентиляция до настоящего времени играла вспомогательную роль – обеспечивала компенсацию воздуха, удаляемого АС. Исследованиями кафедры МОПЭ БелГТАСМ показано, что общеобменная вентиляция является составной частью комплекса систем обеспыливания (аспирация, системы борьбы с вторичным пылеобразованием – гидросмыв или сухая вакуумная пылеуборка, общеобменная вентиляция).
Несмотря на длительную историю развития, аспирация получила фундаментальную научно–техническую основу лишь в последние десятилетия. Этому способствовало развитие вентиляторостроения и совершенствование техники очистки воздуха от пыли. Росла и потребность аспирации со стороны быстро развивающихся отраслей металлургической строительной индустрии. Возник ряд научных школ направленных на решение возникающих экологических проблем. В области аспирации стали известными уральская (Бутиков С.Е. [1], Гервасьев A.M. [2], Глушков Л.А. [3], Камышенко М.Т. [4], Олифер В.Д. [5] и др.), криворожская (Афанасьев И.И. [6], Бошняков Е.Н. [7], Нейков О.Д. [8…10], Логачев И.Н. [9…12], Минко В.А. [11, 13,…, 15], Серенко А.С. [16, 17], Шелекетин A.В. [17, 18] и американская (Хемеон В. [19], Принг Р. [20]) школы, создавшие современные основы конструирования и методики расчета локализаций пылевыделений с помощью аспирации. Разработанные на их основе технические решения в области проектирования систем аспирации закреплены в ряде нормативных [21…24] и научно–методических материалов [25…28].
Настоящие методические материалы обобщают накопленные знания в области проектирования аспирационных систем и систем централизованной вакуумной пылеуборки (ЦПУ). Применение последних расширяется особенно в производстве, где гидросмыв недопустим по технологическим и строительным соображениям. Предназначенные для подготовки инженеров–экологов методические материалы дополняют курс «Промышленная вентиляция» и предусматривают развитие практических навыков у студентов старших курсов специальности 17.05.09. Эти материалы нацелены на то, чтобы студенты умели:
- определить необходимую производительность местных отсосов АС и насадков ЦПУ;
- выбрать рациональные и надёжные системы трубопроводов с минимальными потерями энергии;
- рассчитать пылевую нагрузку и выбрать эффективные системы очистки запыленного воздуха;
- определить необходимую мощность аспирационной установки и выбрать соответствующие тягодутьевые средства
- и знали:
- физическую основу расчета производительности местных отсосов АС;
- принципиальное отличие гидравлического расчета систем ЦПУ и сети воздуховодов АС;
- конструктивное оформление укрытий перегрузочных узлов и насадков ЦПУ;
- принципы обеспечения надежности работы АС и ЦПУ;
- принципы подбора вентилятора и особенности его работы на конкретную систему трубопроводов.
Методические указания ориентированы на решение двух практических задач: «Расчет и выбор аспирационного оборудования (практическое задание №1), «Расчет и выбор оборудования вакуумной системы уборки пыли и просыпи (практическое задание №2)».
Апробация этих задач осуществлена в осеннем семестре 1994 года на практических занятиях групп АГ-41 и АГ-42, студентам которых составители выражают признательность за выявленные ими неточности и технические погрешности. Внимательное изучение материалов студентами Титовым В.А., Сероштаном Г.Н., Ереминой Г.В. дали нам основание внести изменения в содержание и редакцию методических указаний.
1. Расчет и выбор аспирационного оборудования
Цель работы: определение необходимой производительности аспирационной установки, обслуживающей систему аспирационных укрытий мест загрузки ленточных конвейеров, выбор системы воздуховодов, пылеуловителя и вентилятора.
Задание включает:
А. Расчет производительности местных отсосов (объемов аспирации).
Б. Расчет дисперсного состава и концентрации пыли в аспирируемом воздухе.
В. Выбор пылеуловителя.
Г. Гидравлический расчет аспирационной системы.
Д. Выбор вентилятора и электродвигателя к нему.
Исходные данные
(Численные значения исходных величин определяются номером варианта N. В скобках указаны значения для варианта N = 25).
1. Расход транспортируемого материала
Gм=143,5 – 4,3
N, (Gм=36 кг/с)2. Плотность частиц сыпучего материала
=2700 + 40 N, ( 
=3700 кг/м3).3. Исходная влажность материала
= 4,5 – 0,1 N, ( 
%)4. Геометрические параметры перегрузочного желоба, (рис 1):
h1=0,5+0,02
N, ( 
)h2=1+0,02
N, 
h3=1–0,02
N, 
5. Типы укрытий места загрузки ленточного конвейера:
0 – укрытия с одинарными стенками (для четных N),
Д – укрытия с двойными стенками (для нечетных N),
Ширина ленты конвейера B, мм;
1200 (для N=1…5); 1000 (для N= 6…10); 800 (для N= 11…15),
650 (для N = 16…20); 500 (для N= 21…26).
Sж – площадь поперечного сечения желоба.
Рис. 1. Аспирация перегрузочного узла: 1 – верхний конвейер; 2 – верхнее укрытие; 3 – перегрузочный желоб; 4 – нижнее укрытие; 5 – аспирационная воронка; 6 – боковые наружные стенки; 7 – боковые внутренние стенки; 8 – жесткая внутренняя перегородка; 9 – лента конвейера; 10 – торцовые наружные стенки; 11 – торцовая внутренняя стенка; 12 – нижний конвейер
Таблица 1. Геометрические размеры нижнего укрытия, м
| Ширина ленты конвейера В, м | L0 | b | H | L | c | b1 | h |
| 0,50 | 1,5 | 0,60 | 0,40 | 0,60 | 0,25 | 0,40 | 0,12 |
| 0,65 | 1,9 | 0,80 | 0,50 | 0,80 | 0,30 | 0,50 | 0,16 |
| 0,80 | 2,2 | 0,95 | 0,60 | 0,95 | 0,35 | 0,60 | 0,20 |
| 1,00 | 2,7 | 1,20 | 0,75 | 1,2 | 0,40 | 0,75 | 0,25 |
| 1,20 | 3,3 | 1,40 | 0,90 | 1,45 | 0,45 | 0,90 | 0,30 |
Таблица 2. Гранулометрический состав транспортируемого материала | Номер j фракции, | j=1 | j=2 | j=3 | j=4 | j=5 | j=6 | j=7 | j=8 | j=9 |
| Размер отверстий смежных сит, мм | 20 10 | 10 5 | 5 2,5 | 2,5 1,25 ' | 1,25 0,63 | 0,63 0,4 | 0,4 0,2 | 0,2 0,1 | 0,1 0 |
| Средний диаметр фракции dj, мм | 15 | 7,5 | 3,75 | 1,88. | 0,99 | 0,515 | 0,3 | 0,15 | 0,05 |
* z =100
(1 – 0,15 
).При N =25
| mj, % | 2 | 31 | 25 | 24 | 8 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| mj dj ** | 30 | 232,5 | 93,75 | 45,12. | 7,92 | 1,03 | 0,9 | 0,45 | 0,1 |
| Интегральная сумма mj | 100 | 98 | 67 | 42 | 18 | 10 | 8 | 5 | 2 |
Таблица 3. Длина участков аспирационной сети
| Длина участков аспирационной сети | Схема 1 | Схема 2 | |
| для нечетных N | для N=25, м | для четных N | |
| l1 | 22,5–0,5 N | 10 | 19–0,4 N |
| l2 | 17,5–0,5 N | 5 | 14–0,4 N |
| l3 | 14–0,4 N | 4 | 13–0,4 N |
| l4 | 18–0,4 N | 8 | 15–0,4 N |
| l5 | 25–0,4 N | 15 | 20–0,4 N |
| l6 | 18–0,4 N | 8 | 22–0,4 N |
| l7 | 16–0,4 N | 6 | 16–0,4 N |
| l8 | 25–0,4 N | 15 | 14–0,4 N |
| l9 | 13–0,4 N | 3 | 17–0,4 N |
