Конструктивные решения систем пневмотранспорта материалов и отходов

В практике систем аспирации и пневмотранспорта применяется несколько видов конструктивных решений воздуховодов систем:

а. развернутая схема прокладки воздуховодов

б. кустовая («паукообразная») схема прокладки воздуховодов

в. Выполнение системы пневмотранспорта по универсальной схеме с установкой магистрального горизонтального коллектора постоянного сечения и с прокладкой внутри данного коллектора ленточного транспортера.

На рис.47 показана принципиальная схема разветвленной системы пневмотранспорта.

Рис.47

1 –пылестружко приемник от отдельных станков, т.е. от технологического оборудования

2 – транспортная сеть воздуховодов.

3 – пылевой ветагрегат

4 – пылеуловитель, в качестве которого могут использоваться циклоны, рукавные фильтры и т.д. Возможна также многоступенчатая очистка воздуха от пыли.

5 – пылесборник, например, например пылевой бункер циклона

6 – патрубок для выхода очищенного воздуха в атмосферу, например выходной патрубок циклона.

Разветвление системы (рис.47) не позволяют без коренной реконструкции системы осуществить перемещение отдельных станков по помещению цеха или присоединять к системе новые станки. Поэтому очень редко, и главным образом в небольших деревообрабатываемых производствах в цехах. Врезка новых ответвлений в этих системах приводит к перераспределению расходов воздуха, отсасываемого от отдельных станков и в результате этого, если в отдельных ответвлениях скорости воздуха будут меньше минимальной и расходы воздуха будут меньше расчетных, необходимых для пневмотранспортирования, ответвления могут забиться отходами. Поэтому, обычно в системах пневмотранспорта стараются применять кустовую или подковообразную схему выполнения воздуховодов, рис.48.

Рис.48

При кустовой схеме выполнения пневмотранспорта ответвления к пыле стружкоприемникам 1 отдельных станков присоединяют к коллекторам-сборникам 2. Коллекторы – сборники 2 могут выполняться двух видов:

– горизонтальный (2а)

– типа «люстра» (2б)

Позиция 3 – пылевой вентилятор

4 – пылеуловитель с бункером для пыли 5 и выходным патрубком 6.

При значительных расходах воздуха через коллекторы-сборники 2 перепад давлений в ответвлениях к отдельным станкам сохраняется практически постоянным. Поэтому коллекторы-сборники могут рассматриваться как камеры постоянного вакуума. Врезка в коллектор-сборник новых ответвлений или отключая их не приводит к перераспределению расходов воздуха, поэтому в данных системах к коллекторам-сборникам можно подключать новые ответвления или демонтировать существующие.

В крупных деревообрабатываемых цехах с числом станков не менее, чем 30-40 применяют универсальные пневмотранспортные системы с магистральным горизонтальным коллектором постоянного сечения и находящегося внутри него ленточным транспортером. Вентилятор, подключающийся к коллектору создает по всей длине практически постоянное разряжение. К коллектору по всей длине подключают воздуховоды от пылеприемников станков. В нижней части коллектора размещен ленточный транспортер, который перемещает выпадающие в коллекторе крупные частицы к задней стенке и далее к вентилятору. Из приемного устройства коллектора примеси в потоке воздуха со скоростью пневматического транспортирования вентилятором направляются в пылеочистное устройство. В этих системах возможно изменение расположения станков в цехе и подключение к коллектору новых станков.

8.1.6. Расчет воздуховодов систем аспирации и пневматического транспорта

Исходными данными для расчета воздуховодов внутрицеховых систем аспирации и пневмотранспорта являются:

1. характеристика и количество отходов материалов подлежащих удалению от каждого пылкстружкоприемника;

2. расходы воздуха, подлежащего удалению от пылеприемных станков;

3. выбранная трасса сети воздуховодов и места установки ПГУ

Характеристика отходов и материалов и их количество принимается по технологическим данным, а расход воздуха, необходимый для пневматического транспортирования устанавливается по опытным данным, имеющимися в справочной литературе, например, в табл.9.1 спр. Павлова и Шиллера ч.3 книга 1.

Этот расход включает в себя следующие показатели:

1. минимальный объем отсасываемого воздуха от каждого из станков и общий на станок.
2. максимальный возможный выход отходов от станка, кг/ч
3. минимальная транспортируемая скорость воздуха в воздуховодах, м/с
4. коэффициент гидравлического сопротивления отсосов и потери давления в отсосах станков при минимальном объеме отсасываемого воздуха.
5. расположение опусков отсосов к станкам в плане и на боковой виде

Расчет воздуховодов систем аспирации начинают с определения количества транспортируемого материала и транспортирующего воздуха исходя из рекомендуемой массовой концентрации смеси.

, кг/кг (91)

где L_в – объем воздуха, подлежащий удалению от пылестружкоприемника.

При отсутствии данных о количестве транспортируемого материала в системе аспирации допускается определять расход воздуха по минимально допустимым диаметрам воздуховода и скорости движения воздуха.

Минимально допустимые диаметры воздуховодов для систем аспирации, удаляющих мелкую сухую пыль, древесные опилки, металлическую стружку рекомендуется принимать 80 мм, а для удаления волокнистой пыли – 140мм.

Воздуховоды систем аспирации и пневмотранспорта рассчитываются из условия одновременной работы всех станков. При расчете воздуховодов систем аспирации и пневмотранспорта должны тщательно увязываться потери давления в отдельных ответвлениях. Допустимая величина неувязки не более 5%. В случае необходимости для увязки потерь давления допускается увеличивать объем воздуха, удаляемого от того или иного отсоса или устанавливать на вертикальных участках ответвлений аспирационных систем, удаляющих сухую, неслипающуюся или неволокнистую пыль диафрагму.

В системах аспирации и пневмотранспорта волокнистых материалов рекомендуется устанавливать конусные диафрагмы (рис. И расчет на стр.239 спр. Павлова и Шиллера ч.3 книга 2).

Расчет воздуховодов рекомендуется выполнять по методу динамических давлений, в котором потери давления на трение в воздуховодах заменяют эквивалентными потерями на местные сопротивления. При перемещении запыленного воздуха с массовой концентрацией, превышающей или равной μ≥0,1 кг/кг потери давления на расчетном участке воздуховода определяются по следующей зависимости.

Па (92)

где – сумма КМС на расчетном участке воздуховода

– динамическое давление воздуха на расчетном участке воздуховода, при скорости движения υ.

Приведенный коэффициент трения для участка воздуховода:

(93)

где λ – коэффициент сопротивления трения

d – диаметр воздуховода

l – длинна расчетного участка воздуховода.

Для металлических воздуховодов систем аспирации численное значения может приниматься по табл.22.56 гл.22 справочника Павлова и Шиллера стр.242.

Длинна ответвлений воздуховодов от коллектора- сборника до воздухоприемника станка в этих системах не должна превышать 30 м. В тройниках и крестовинах систем пневмотранспорта и аспирации угол ответвлений рекомендуется принимать 30-45⁰.

КМС отводов и тройников круглого сечения в системах пневмотранспорта даны в таблице 22.52-22.55.

Расчет воздуховодов при массовой концентрации меньше 0,01 кг/кг допускается выполнять также как и для расчета воздуховодов сети общего назначения, но принимая при этом скорости движения воздуха не ниже допускаемых для пыли данного вида (табл.2). При перемещении воздуха с механическими примесями и массовой концентрацией больше 0,01 кг/кг потери давления в сети на терние, на местных сопротивлениях, на подъем транспортируемых с воздухом примесей и на преодоление сопротивления пылеочистных устройств следует определять по формуле:

Па (94)

где – сумма потерь давления на расчетном участке сети воздуховодов при перемещение воздуха с примесями, Па

к – опытный коэффициент, зависящий от характера транспортируемого материала (по спр.ПиШ)

Р_ц – потери давления (сопротивления) в пылеочистных устройствах

1,1 –коэффициент запаса на неучтенные потери

l_в – длина вертикального участка воздуховода, мм

Если составляет меньше 30 Па, то ее в расчетах можно не учитывать.

Величины к, μ должны приниматься по технологическим данным соответствующих отраслей промышленности.

При μ>0,02кг/кг при подъеме транспортируемого материала на высоту h потери давления на подъем материала Р_под рассчитывают по выражению (95):

(95)

Разрежение в сборном коллекторе, необходимое для отсоса воздуха от наиболее отдаленного станка может определяться по графику, приведенном на рис.22.7 на стр. 243 спр.ПиШ.