Малая механизация в строительстве: Методические указания по выполнению курсового проекта по теме: «Пневмотранспортное оборудование», страница 5

Конечная скорость воздуха  V₂ на выходе из трубопровода превышает начальную скорость V₁ в связи с падением давления в системе до атмосферного. Величина скорости  V₂ (м/с) определяется для цемента, минерального порошка и мелкозернистого песка по следующей приближенной зависимости:

Средняя скорость V_СР воздушного потока в трубопроводе равна

Полученные значения расхода воздуха  Q_В и средней скорости воздушного потока  V_СР  позволяют определить внутренний диаметр рабочего трубопровода  d_ТР (м), а по нему подобрать трубу

11

Окончательно выбор диаметра трубопровода производится по ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячекатаные».

Целесообразно принимать трубы из стали марок 10, 20 с внутренним диаметром, близким к ряду 60, 80, 100, 125, 140, 150, 165, 175, 180, 200, 300 мм, так как эти значения соответствуют внутренним диаметрам транспортных трубопроводов пневмоподъёмников и винтовых насосов.

Окончательно принятые значения скорости V_В  и диаметра трубопровода  d_ТР.Ф позволяют уточнить фактически необходимое значение  Q_В.Ф. расхода воздуха, а также концентрацию смеси μ_Ф:

7.6. Определение сопротивления транспортного трубопровода.

Для определения энергетических показателей пневмотранспортной установки при подаче материала по конкретной трассе находится полное сопротивление транспортного трубопровода (общие потери давления), которое выражается суммой

Н_ПОЛН = Н_П  +  Н_ПОД +  Н_ВХ , где   Н_П– путевые потери давления в трубопроводе с учётом потерь в отводах и переключателе, МПа;  Н_ПОД – потери давления на подъём материала при наличии вертикальных участков, МПа;  Н_ВХ – потери давления в загрузочном устройстве на ввод материала в трубопровод, МПа.

В развёрнутом виде полное сопротивление определяется формулой

12

где  К – опытный коэффициент сопротивления;  d_ТР – внутренний диаметр трубопровода, мм; V_В – скорость воздуха на выходе из трубопровода, м/с;

λ – коэффициент трения чистого воздуха о стенки трубы, для гладких стальных труб λ = 0,246 Rе^-0,22 (Rе – критерий Рейнольдса);  g – ускорение силы тяжести, м/с²;  γ^'_В – средняя плотность воздуха на вертикальном участке, равная 1,8 кг/м³; h – высота подъёма материала, м;  х – коэффициент, зависящий от типа загрузочного устройства: для пневмовинтовых насосов х = 1, для камерных  х = 2 – 3;  γ_ВХ и  V_ВХ – плотность и скорость воздуха на входе в трубопровод при начальном давлении  Р_О,  определяемые по формулам:

Коэффициент  К  находят по формуле:

где  С – опытный коэффициент для цемента, С = 90-100.

Критерий Рейнольдса определяется из выражения:

где  ν – коэффициент кинематической вязкости для «стандартного» воздуха, ν = 14,9 · 10^-6м²/с.

Потери давления на ввод материала в трубопровод  Н_ВХ определяют после подсчёта  Н_П  и  Н_ПОД. Обычно  Н_ВХ = 0,002-0,015 МПа (при расчётах следует принимать большие значения для коротких трасс, меньшие – для средних и длинных трасс).

  7.7. Определение мощности двигателя для привода воздуходувной машины.

13

где  V₀  = аQ_В – требуемая производительность воздуходувной машины (а – коэффициент, учитывающий потери в неплотностях воздухопроводящей сети, принимаемые не более 10%, т.е. а = 1,1); А_М – теоретическая работа воздуходувной машины, отнесенная к 1 м³засасываемого воздуха при изотермическом сжатии и определяемая выражением (при  Р₀ = 0,1 МПа),

Давление в воздуходувной машине Р_М определяется из выражения

Р_М  =  Р_Р а + Р_В ,

 

где  Р_Р = Н_ПОЛН + 0,1 – рабочее давление в смесительной камере, МПа; а – коэффициент потерь в загрузочном устройстве, а = 1,1-1,3; Р_В – потери давления в подводящем воздухопроводе, Р_В = 0,03-0,05 МПа.

Потери давления в компрессоре проверяют по формуле:

  7.8. Выбор воздухонагнетателя и комплектующего оборудования.

Типоразмер воздухонагнетателя определяется двумя основными параметрами – производительностью по воздуху и конечным давлением. Целесообразно принимать компрессоры, производительность и давление которых на 10-15% выше расчётных значений  Q_Р и Р_Р. Допускается установка нескольких компрессоров, работающих на один трубопровод  и обеспечивающих расчётную производительность.