Анализ и повышение эффективности организации ремонта тормозных башмаков в ОАО «ВРК-1» Магнитогорск, страница 30

                   ,                                                 (4.2)

где  - диаметр труб воздуховодов в головной части, м.;

 - скорость движения воздушных масс в головной части

(принимаем равной 12 м/с).

Из условия непрерывности воздушного потока определяем диаметр труб воздуховодов на концевых (дальних) участках (циклон и выпускной отверстие) по формуле

                    ,                                                   (4.3)

где  - диаметр труб воздуховодов в дальней части, м;

 - скорость движения воздушных масс в дальней части

(принимаем равной 6 м/с).

Подставляя известные данные в (4.1) – (4.3), определяем параметры воздуховодов:

 (м³/ч);

, откуда  = 0,26 (м);

, откуда  = 0,37 (м).

Расчёт аэродинамического сопротивления воздуховодов ведётся по формуле:

,                                            (4.4)

где  - потери давления (сопротивление) i-го участка, Па;

 - удельные потери на трение на i-м участке, Па/м;

 - длина i-го участка, м;

 - коэффициент местных сопротивлений;

 - скорость движения воздуха на i-м участке;

 - плотность воздуха (принимаем равной 1,29 кг/ м³).

В головном участке возникают потери напора при засасывании воздуха через щели наклонной панели и при уменьшении диаметра воздуховода (переход от квадратного сечения воздуховода, в котором скорость движения воздуха 5 м/с к круглому сечению воздуховода, в котором скорость движения воздуха 12 м/с). 

Условно первый участок воздуховода можно разбить на 2 участка (наклонную панель и переход от прямоугольного сечения к круглому), которые представлены на рис. 4.4.

Рисунок 4.4 – Схема первого участка воздуховода

Подставляя необходимые данные в (4.4), получим, что потери давления в наклонной панели составят:

(Па).

В расчетах принято = 0, поскольку протяжённость участка с решёткой незначительна,

При определении потерь напора за счёт изменения сечения трубопровода потерями на трение о стенки пренебрегаем ввиду незначительной протяжённости участка с переменным сечением. Потери давления при изменении сечения от прямоугольного со сторонами 900 и 530 мм (645∙cos(90-55^о)), площадью F = 0,9 ∙ 0,53 = 0,477 (м²) к круглому сечению диаметром 260 мм, площадью f = 3,14 ∙ 0,26² / 4 = 0,053 (м²)  равны:

 Па,                                (4.5)

где - коэффициент местного сопротивления для большего сечения, площадью F. Определяется по формуле

, где - скорость движения воздушного потока в большем сечении, м/с, согласно (4.1) равна:

 (м/с), где - коэффициент местного сопротивления для меньшего сечения, площадью f. Определяется по формуле

, где  - скорость движения воздушного потока в меньшем сечении, м/с, согласно (4.1) равна:

 (м/с).

Подставляя данные в (4.5), получим:

 (Па),

Второй участок, содержащий отвод α = 90^о, представлен на рис. 4.5.

Рисунок 4.5 – Схема второго участка воздуховода

Потери давления на данном участке воздуховода будут равны:

 (Па), где = 5,2 Па/м (при скорости воздушного потока = 12 м/с и часовом расходе воздуха = 2340 м³);

= 1,5 м (рис. 4.5);

= 0,21 (при одинаковых диаметрах трубопровода и  отвода (260 мм) с углом отвода 90⁰).

Третий участок, содержащий отвод α≈30^о, представлен на рис. 4.6.

Рисунок 4.6 – Схема третьего участка воздуховода

Потери давления на третьем участке воздуховода будут равны:

 (Па), где  = 5,2 Па/м (при скорости воздушного потока  = 12 м/с и часовом расходе воздуха =2340 м³);

 (м) (см. рис. 4.6);

 = 0,07 (при одинаковых диаметрах трубопровода и  отвода

(260 мм) с углом отвода α = arctg(1,5 / 3,65) = 22⁰).

Четвёртый участок, содержащий циклон, представлен на рис. 4.7.

Рисунок 5.7 – Схема четвёртого участка воздуховода

Потери давления на данном участке воздуховода определяться:

  (Па), где = 1,06 Па/м (при скорости воздушного потока = 6 м/с и часовом расходе воздуха = 2340 м³);

 = 1,2 м (рис. 4.7);

 - коэффициент местного сопротивления для меньшего сечения площадью f, определяется по формуле:

;

- скорость воздуха в меньшем сечении (=== 12 м/с);