Ветиляция оборудования

Полезный объем воздуха, перемещаемого в сети , , определяется по формуле

,                 (1)

где - объем воздуха, отсасываемого на аспирацию отдельных машин, .

Общий объем воздуха, перемещаемого в сети до пылеотделителя

              (2)

где 1.05–нормативный коэффициент для учета объема воздуха, подсасываемого по длине воздуховодов на линии всасывания.

Для данной сети

 

2.3 Анализ компоновки проектируемой сети с точки зрения принципов компоновки

 

Для данной проектируемой  сети не выдержан пространственный принцип компоновки – т. к. все оборудование, подлежащее аспирации, расположено на одном этаже. Объединение ведётся в вертикальной плоскости.

Выдержан принцип эксплуатационной надежности, так как количество точек отсоса не превышает допустимое количество равное 12, а машины, в которых воздух выполняет технологические задачи, скомпонованы как отдельная вентиляционная сеть.

В проектируемой сети технологический принцип выполняется, поскольку в одну сеть объединены машины, находящиеся в подготовительном отделении мельницы.

Температурный принцип выполнен полностью.

Оборудование установлено  в подготовительном отделении мельницы и работает синхронно, в одно и то же время, значит принцип одновременной работы оборудования тоже выполнен.

Принцип обеспечения взрывобезопасности выполнен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Подбор пылеотделителя к сети

 

В аспирационных сетях  зерноперерабатывающих предприятий  для очистки воздуха применяются, в основном, центробежно-гравитационные пылеотделители – циклоны различных марок, фильтры-циклоны. Вид пылеотделителя принимается в зависимости от типа выбранной сети и характеристики пыли.

Так, на элеваторах и в  подготовительных отделениях мельниц  и крупозаводов в сетях с выбросом воздуха в атмосферу применяют батарейные циклоны марки 4БЦШ. Для отделения крупной минеральной пыли в сетях элеваторов и складов можно применять одиночные циклоны марки ЦОЛ. В размольных и выбойных отделениях мельниц и в шелушильных отделениях крупозаводов для очистки мелкодисперсной пыли применяют батарейные циклоны марки УЦ, фильтры РЦИЭ-М, РЦИЭ. 

 

3.1 Подбор циклона к сети

 

3.1.1 Так как данная сеть проектируется для подготовительного отделения мельницы, где выделяется среднедисперсная по составу пыль, то по проектным нормалям в зависимости от объема очищаемого воздуха выбирается типоразмер батарейного циклона марки 4БЦШ. Выбираем батарейный циклон марки 4БЦШ-350.

 Объем очищаемого  воздуха Q , м³/ч лежит в следующих пределах:

- для  4БЦШ-350: Q = 3220 ÷ 3630 м³/ч.

3.1.2 Определяется фактическая скорость воздух на входе в циклон V_вх, м/с

                                                                  (3)

где  

       F_вх - площадь входного отверстия циклона, м².

3.1.2.1 Площадь входного отверстия для циклона 4БЦШ-350 F_вх,  м² определяется как

                                                            (4)

Где a,b  - размеры входного отверстия циклона, определяемые по проектным нормалям, м.                                                                      ([3], стр.47);

Для батарейного циклона 4БЦШ-350:

Оптимальная скорость воздуха  на входе в батарейный циклон марки 4БЦШ лежит в пределах от 16 до 18 м/с. Полученная фактическая скорость попадает в заданные пределы.

3.1.3 Определяется величина потерь давления в циклоне Па

       (5)

где - безразмерный коэффициент сопротивления циклона;

      В зависимости  от типа циклона коэффициенты  сопротивления имеют разные значения. Для циклонов 4БЦШ  ,

 Па

Сопротивление батарейного циклона  принимается на 10% больше сопротивления одного циклона батареи:

 

 

3.2 Подбор фильтра-циклона к сети

 

3.2.1 Рассчитывается необходимая площадь фильтрующей поверхности F_ф.р., м²

                                    (6) 

где q_ф.доп. -  допустимая удельная нагрузка на фильтрующую ткань, .

В соответствии с паспортными  данными для фильтров-циклонов РЦИ  и РЦИЭ допустимая удельная нагрузка на фильтрующую поверхность может быть принята в пределах: q_ф.доп. = 420÷480 .

Однако, при такой нагрузке потери давления в пылеотделителе очень высоки, поэтому в настоящее время допустимая нагрузка принимается в соответствии с «Указаниями по проектированию аспирации мельниц, комбикормовых и кукурузоперерабатывающих заводов ЦНИИ промзернопроект»[4]. Согласно рекомендациям данного нормативного документа нагрузка на фильтрующую ткань для фильтров-циклонов, работающих в сетях подготовительных отделений мельниц и крупозаводов и в сетях комбикормовых заводов, принимается:  .

В соответствии с нормалями  выбирается фильтр-циклон с фильтрующей  поверхностью, близкой к расчетной.

Выбирается фильтр-циклон РЦИЭ 10,4-16.

3.2.2 Определяется фактическая удельная нагрузка на фильтрующую ткань, q_ф.ф.,

                 (7)

где F_ф.ф.  – фактическая площадь фильтрующей поверхности принятого

стандартного фильтра, м².

 

3.2.3 Определяется величина потерь давления в фильтре-циклоне РЦИЭ  Н_ф , Па

                                    (8)

где q_ф.ф. - фактическая удельная нагрузка на фильтрующую ткань, .

 

3.3 Анализ технико-экономических показателей работы пылеотделителей и подбор к сети конкретного пылеотделителя

 

Таким образом для  данной проектируемой сети в качестве пылеотделителя будет использоваться фильтр - циклон РЦИЭ 10,4-16. Данный пылеотделитель имеет следующие достоинства:

- может работать на  отделении любого вида пыли.

- фильтр-циклон способен очищать большие объемы воздуха, так как применяемая фильтровальная ткань позволяет выдерживать очень высокие удельные нагрузки.

- фильтр-циклон компактен.

Единственным и наиболее ощутимым недостатком является высокая  первоначальная стоимость фильтра-циклона.

Циклоны получили применение в зерноперерабатывающей промышленности для сухой очистки относительно больших объемов воздуха, благодаря  ряду их достоинств:

-простота конструкции;

-высокая пропускная  способность при сравнительно  низком аэродинамическом сопротивлении;

-удовлетворительная  работоспособность, долговечность  и ремонтопригодность;

-возможность работы  как внутри, так и снаружи производственного  здания;

-отсутствие приводного механизма.

Основные недостатки:

-коэффициент пылеотделения у различных типов циклонов  η_п/о=(0.9…0.995);

-эффективность работы  циклона на отделении тонкодисперсной  мучнистой пыли не удовлетворяет СанПин. Это не позволяет проектировать вентиляционные сети с рециркуляцией воздуха;

-Повышенные габаритные  размеры батарейных циклонов.

Сравнив достоинства  и недостатки пылеотделителей, к  проектируемой сети был окончательно принят фильтр-циклон РЦИЭ 10,4-16, так как он соответствует всем требованиям СанПин.

 

4 Предварительный подбор вентилятора к сети

 

В процессе проектирования вентиляционной сети считается целесообразным осуществлять подбор вентилятора дважды: на предварительном этапе и далее в окончательном варианте.

Предварительный подбор вентилятора проводят на этапе, когда  трасса сети еще не разработана, не определены количества и характеристики местных сопротивлений и, следовательно, определить точно основные параметры работы вентилятора  и практически затруднительно. Подбирая предварительно вентилятор к сети эти параметры назначаются ориентировочно. Разработав трассу сети и проведя расчет, основные параметры работы вентилятора уточняют и проводят окончательный подбор вентилятора к сети. Методика подбора вентилятора к сети практически одна и та же.

4.1 Порядок подбора вентилятора к сети

 

4.1.1 Объем воздуха, перемещаемого вентилятором в сети Q_в , м³/ч, рассчитывают по выражению:

                          (9)

где - объем воздуха, отсасываемого от всех аспирируемых в сети машин, м³/ч;

      - объем воздуха, подсасываемого по длине воздуховодов на всасывающей линии сети, м³/ч;

   - объем воздуха, подсасываемого в процессе работы пылеотделителя, м³/ч.

При предварительном  подборе вентилятора к сети величина ΔQ_дл принимается равной 5% от .

Для рассматриваемой сети:

, м³/ч.

Объем воздуха, подсасываемого при работе пылеотделителя, зависит  от его типа и рассчитывается исходя из рекомендаций:

– для фильтра-циклона.

Для рассматриваемой  сети:

, м³/ч.

Для рассматриваемой  сети объем перемещаемого воздуха равен:

                             

  

  

4.1.2 Давление, развиваемое вентилятором в проектируемой сети, при предварительном подборе назначается ориентировочно в пределах Н_в = 1500÷2200 Па.

Ориентировочно принимаем Н_в = 1940 Па

4.1.3 Предварительный подбор вентилятора осуществляется с использованием универсальных характеристик вентиляторов. При этом просматриваются характеристики различных вентиляторов, с целью выбора вентилятора обеспечивающего необходимый объем перемещаемого воздуха и необходимое развиваемое давление.

4.1.4 Используя универсальные характеристики вентиляторов, определяют положение так называемой рабочей точки вентилятора в сети. С этой целью накладывают характеристику сети на универсальную характеристику вентилятора[10]. Рабочая точка находится на пересечении основных параметров работы вентилятора в сети: Q_в и Н_в. Положение рабочей точки дает возможность определить остальные параметры вентилятора: необходимую частоту вращения рабочего колеса n_в и коэффициент полезного действия η_в.

Принимается вентилятор марки В-Ц5-45-4,25.01 со следующими параметрами: η_в=0,768;  n_в=2900 об/мин. КПД отвечает условию η_в ≥ 0,9∙η_max

η_max=0,8      η_в=0,768

0,9∙0,8=0,72    0,768>0,72

 

 

Рисунок 1-Работа вентилятора В-Ц5-45-4,25.01 в проектируемой сети.

5 Изучение  оборудования подлежащего аспирации  в проектируемой сети

5.1 Устройство, принцип работы, назначение и область применения аспирируемого оборудования

5.1.1 Дисковый триер А9-УТО-6

Предназначен для выделения из смеси длинных примесей(овсюг)

Исходная смесь поступает  в ППУ, состоящего из: приёмного патрубка, трёх колёс, шнека, регулирующих устройств, откуда тремя потоками направляется в корпус. Корпус корытообразной конструкции разделён двумя перегородками на рабочее, контрольное, перегружающее отделения, в которых помещается вращающийся ротор. Ротор представляет собой вал, на котором закреплены диски рабочего отделения, диски контрольного отделения и ковшовое колесо.

Зёрна смеси поступившие  в рабочее отделение, попадают в  ячейки вращающихся дисков и поднимаются  на определённую высоту. При этом длинные  частицы занимают неустойчивое положение в ячеях и при небольшом угле поворота дисков выпадают, попадая в лотки, откуда очищенное зерно через патрубок выводится из машины. Битые зёрна и семена куколя занимают устойчивое положение в ячеях и выпадают под действием сил инерции и трения при значительно большем угле поворота ротора в лотки, расположенные между дисками, по которым направляются в шнек. Последний транспортирует короткую фракцию и попавшие сюда зёрна основной культуры в контрольное отделение, где вращаются диски контрольного отделения. Здесь короткие примеси, попадая в ячеи поднимаются вверх, выпадают в лотки, а по ним поступают в сборник и через патрубок выводятся из машины. Длинные частицы накапливаются в контрольном отделении и гонками дисков прижимаются к перегородке, разделяющей контрольное и перегружающее отделение. При достижении определённого уровня, зерна пшеницы через окно в стенке поступают в перегружающее отделение и ковшёвым колесом поднимаются вверх, а затем по наклонному лотку возвращаются в рабочее отделение.

5.1.2 Обоечная машина Р3-БГО-8

Предназначена для очистки  зерна от пыли и частичного удаления оболочек, зародыша и бородки.

Зерно из приёмного патрубка направляется на два конуса, из них  на диск, который направляет зерно  на крестовину, а затем на бичи и сетчатый барабан. В зазоре между сетчатым барабаном и бичевым ротором зерно движется по спиральной траектории, подвергаясь воздействию ударов и трения. В результате этого от зерна отделяется пыль, частицы оболочек, зародыш, бородка. Продукты обработки собираются в конусе и выводятся из машины через выводящий патрубок. Привод ротора осуществляется от электродвигателя через ремённую передачу.