Определение производительности и давления вентиляционной установки по СИФУ

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных факторов получения полноценной растительной сельскохозяйственной продукции являются качественные семена. Подготовка семенного материала традиционными методами не в полной мере обеспечивает заданные качества. Так например, только у зерновых культур около 30...40 % семян в полевых условиях не дают полных всходов.

Растениеводство является наиболее энергоемкой отраслью сельского хозяйства, на которую приходится половина всех прямых энергозатрат, а с учетом транспортных работ — более 80 % /69/. Повышение энергетической эффективности тепловых процессов является важным направлением энергосбережения.

В агропромышленном комплексе в последнее время расходуется 15 % всех энергозатрат и 40 % нефтепродуктов /78/. В технологических процессах сельского хозяйства используется около 500 тыс. теплоэнергетических установок: котлов, теплогенераторов, сушильного оборудования. По данным А.Н. Никифорова /74/, силовые машины потребляют  более  60 млн. т светлых  нефтепродуктов,  причем  основная  их часть (до 90 % ) расходуется в растениеводстве. Поэтому приоритетный фактор интенсификации сельскохозяйственного производства — снижение материальных и энергетических затрат на производство продукции.

Наиболее важным для сохранения посевных свойств семян и энергоемким процессом в системе их послеуборочной обработки является сушка. Получившие наибольшее распространение конвективные сушилки непрерывного действия работают при "жестких" температурных режимах, опасных для жизнеспособности семян. Кроме того, они обусловливают высокую энергоемкость процесса (5...7 МДж/кг удаляемой влаги, что в несколько раз превышает теплоту испарения /104/) и экологически небезопасна.

3 Определение производительности и давления вентилятора

Энергопотребление процесса активного вентилирования вороха складывается из обеспечения необходимых производительности вентиляционной установки и давления вентилятора для преодоления сопротивления сети. Удельная подача воздуха в сушилку составляет /45/ 200 — 500 м³/ч^.т.

Для определения зависимости аэродинамического сопротивления ЭВУ от массовой скорости теплоносителя вентиляционная сеть разбивается на участки, где скорость теплового агента постоянна.

Расчетное  давление  вентилятора  определяется по формуле /45, 84/:

,                                 (3.1)

где 1,1 — запас давления на непредвиденные сопротивления;

R — удельная потеря давления на трение, Па/м. Определяется по номограмме /31/.

l — длина участка воздуховода, м;

Z — потеря давления в местных сопротивлениях участка воздуховода, Па;

р_зн — потери давления на продув зерновой насыпи, Па.

,                                             (3.2)

где  — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

р_дин — динамическое давление потока воздуха, Па.

,                                             (3.3)

где  — скорость теплового агента, м/с;

 — плотность воздуха, кг/м³.

Плотность воздуха зависит от температуры агента.

.                                           (3.4)

Потери  давления  на  продув зерновой насыпи  определялись по /48/:

,                                      (3.5)

где h — высота зерновой насыпи, м;

v — скорость воздуха в зерновой насыпи, м/с.

Результаты расчета зависят от конструкции воздухораспределительной сети.

Механическая часть электропривода вентиляционной установки представляет собой электромеханическую систему, состоящую из инерционных тел (ротора электродвигателя, колеса вентилятора). Для анализа механической части электропривода реальный механизм заменяют динамически эквивалентной приведенной расчетной схемой, состоящей из дискретных инерционных элементов, связанных между собой упругими связями. Данная система является двухмассовой системой, приведенной к валу двигателя.   

Исходные данные для расчета:

Начальная температура зерна                                       3 ^оС;

Начальная температура воздуха                                    3 ^оС;

Объем зерновой массы                                                  9,4 м³;

при высоте насыпи                                                         1 м;

количестве секций установки                                        2 шт.

      Таблица 3.1  Расчет производительности вентиляционной установки