Малая механизация в строительстве: Методические указания по выполнению курсового проекта по теме: «Пневмотранспортное оборудование», страница 4

, здесь  ℓ_Г  и  ℓ_В – горизонтальные и вертикальные участки трассы, м; ∑ ℓ_Э.К. и ∑ ℓ_Э.П. – суммы длин, эквивалентных коленам и переключателям,  ℓ_Э.П.=8 м.

Значения длин трубопровода, эквивалентных коленам с углом поворота 90º:

Для колен, расположенных в вертикальной плоскости, значения  ℓ_Э.К. увеличиваются на 30%.

Приведенная длина  L_ПР трассы является основной линейной характеристикой ПТУ и определяется суммой длин отдельных горизонтальных и вертикальных участков трассы, а также эквивалентных длин, учитывающих местные сопротивления колен, переключателей и др. [2].

Эквивалентная длина колена зависит от угла его поворота, формы поперечного сечения, отношения радиуса  R к диаметру трубопровода  d_ТР, материала и степени изношенности внутренней поверхности колена, а также от свойств, транспортируемого материала. Значения длин трубопровода, эквивалентных коленам,  переключателям и тройникам принимаются по справочной литературе   [1-3]. 

7.4. Выбор массовой концентрации смеси и определение расхода воздуха.

Массовая концентрация смеси  μ характеризует соотношение масс

9

материала и воздуха в рабочем трубопроводе. Увеличение концентрации до известного предела улучшает технико-экономические показатели пневмотранспортной установки. Однако, в случае превышения оптимальных для данной системы значений концентрации работоспособность, надёжность и экономичность установки резко ухудшаются, может произойти завал трубопровода. Таким образом, выбор расчётной величины  μ  является одним из важнейших этапов расчёта ПТУ.

Определение массовой концентрации обычно производится в две стадии. Вначале принимается предварительная величина  μ, а затем уточняется её фактическое значение  μ_Ф. Величина  μ зависит в первую очередь от вида транспортируемого материала, приведенной длины трассы  L_ПР  и может быть принята из графика по справочным данным  [1-3]. 

Принятая величина    μ  позволяет предварительно определить необходимый для работы установки расход воздуха  Q_В. В свою очередь, определение расхода воздуха необходимо для решения вопроса о возможности подключения проектируемой установки к действующей пневмосети, или при отсутствии таковой, для выбора воздухонагнетателя.

Расчётная величина расхода воздуха (м³/мин) равна:

где  G – заданная производительность установки по материалу, т/ч;  γ_В – плотность сухого воздуха, кг/м³.

Плотность сухого воздуха зависит от его температуры и для абсолютного давления 0,1 МПа может быть принята  γ_В = 1,2 кг/м³ при температуре Т = 20ºС.

7.5. Определение скорости воздуха и диаметра трубопровода.

Величина скорости движения воздуха  V₁ в месте загрузки материала определяет транспортирующую способность потока и энергетические затраты на перемещение. Скорость воздуха по величине должна превышать скорость витания частиц транспортируемого материала. При этом под скоростью витания V_В понимается такая скорость вертикального воздушного потока, при которой сила тяжести перемещаемой частицы уравновешивается скоростным потоком напора.

На величину скорости  V₁ существенное влияние оказывает  концентрация материала, что учитывается коэффициентом  К  [1-3]. Скорость движения воздуха (м/с) равна:

V₁ = К μ V_В.

10

Скорость витания  V_В частиц транспортируемого материала пропорциональна скорости витания  V_Э эквивалентного шара, диаметр которого для округлых частиц примерно равен их наибольшему размеру а (м).

Для цемента  – а = 5 · 10^-4 (м); для мелкозернистого песка – а = 2 · 10^-3; для минерального порошка –  а = 5 · 10^-3.

Скорость витания частиц, (м/с) равна:

 V_В = 0,64  V_Э.

Здесь 0,64 – коэффициент, учитывающий фактическую форму частиц, отличающихся от круглых.

Скорость витания эквивалентного шара V_Э (м/с)  определяется из уравнения

где  Rе – число Рейнольдса [1-3].

Динамическая вязкость нагретого воздуха при рабочей температуре 50^ºС равна: