Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке

Участок 1. Вентилятор

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.10)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ1 – скорость циркуляции агента сушки на первом участке, м/с;

ζвх – коэффициент местного сопротивления агента сушки на входе в вентилятор.

Найдем плотность ρ, кг/ м3, по формуле (3.1)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru кг/ м3.

Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζвх = 0,8 по данным

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 2. Прямой канал

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.11)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ – скорость циркуляции агента сушки в канале, м/с;

ξ – коэффициент трения о стенки каналов и воздуховодов;

l – длина участка, м;

f – площадь сечения в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки, м2;

u – периметр канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки, м.

Периметр канала находим по формуле на с.68 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru (3.12)

где Н – высота канала, м;

L – ширина канала, м.

Так как известно, что ширина канала L = 1,85 м, а высота канала Н = 3 м, то определяем периметр канала, подставляя данные значения в формулу (3.12)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м.

Принимаем коэффициент трения о стенки каналов ξ = 0,03 по рекомендациям на с.58 /1/.

Длина канала по техническим данным l = 1,925 м. Подставляем известные данные в формулу (3.11)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 3, 19. Поворот под углом 120º

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.13)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ – скорость циркуляции агента сушки в канале, м/с;

ζпов – коэффициент местного сопротивления агента сушки при повороте на 120º.

Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζпов = 0,55 по данным таблицы 3.6, с.65 /1/. Подставляем известные значения в формулу (3.13)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 4, 18. Поворот под углом 135º

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле (3.11). Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζпов = 0,25 по данным таблицы 3.6, с.65 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 5, 15.Боковой канал

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле (3.11). Периметр канала находим по формуле (3.12).

Ширина канала L = 0,75 м, а высота канала Н = 3 м. Определяем периметр канала, подставляя данные значения в формулу (3.12)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м.

Так как с одной стороны канал оштукатуренный и коэффициент местных сопротивлений ξ = 0,03, а с другой стороны – неоштукатуренный и коэффициент местных сопротивлений ξ = 0,04, то принимаем средний коэффициент трения о стенки каналов ξ = 0,035.

Длина канала по техническим данным l = 7,21 м. Подставляем известные данные в формулу (3.11)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 6, 15. Ребристые трубы

Приведенная скорость агента сушки υ0, м/с, определяется по формуле (2.52) для скорости воздуха υ6, м/с, на участках 6, 15

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м/с.

Определяем потерю давления Δhк, Па, для коридорного расположения труб методом интерполирования по таблице 3.11, с.66 /1/. Потеря давления при приведенной скорости агента сушки υ0 = 6,8 м/с, равна Δhк = 29,8 Па. Тогда общая потеря давления для двух участков Δh6,15, Па, определяется по формуле

Δh6,15 = Δhк · 2 , (3.14)

где Δhк – потеря давления, Па.

Подставляем известные значения в формулу (3.14)

Δh6,15 =29,8 · 2 = 59,6 Па.

Участок 7, 16. Поворот под углом 90º

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле (3.11). Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζпов = 1,1 по данным таблицы 3.6, с.65 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 8, 12. Вход в штабель

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.15)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ – скорость циркуляции агента сушки в канале, м/с;

ζсуж – коэффициент местных потерь для внезапного сужения потока.

Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζсуж = 0,18 по данным таблицы 3.8, с.66 /1/.Подставляем известные значения в формулу (3.15)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 9, 13. Штабель

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле (3.7), с.67 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.16)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ – скорость агента сушки перед штабелем, м/с;

ζгаб – коэффициент сопротивления штабеля.

Скорость агента сушки перед штабелем υгаб, м/с, определяется по формуле (3.8), с.67 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.17)

где Vц – объем циркулирующего агента сушки, м3/с;

Fгаб.шт – габаритная боковая площадь штабеля, м2.

Подставляем известные значения в формулу (3.17)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м/с.

При толщине прокладок Sпр = 25 мм и толщине S = 22 мм определяем значение коэффициента сопротивления штабеля по таблице 3.10, с.66 /1/. Коэффициент сопротивления штабеля ζгаб = 10,05. Подставляем известные значения в формулу (3.16)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Тогда сопротивление участка 9, 13 Δh9,13, Па, для двух штабелей получаем увеличив Δhшт

вдвое

Δh9,13 = 7,23 · 2 = 14,46 Па.

Участок 10, 14. Выход из штабеля

Сопротивление движению агента сушки на данном участке определяется по формуле

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.18)

где ρ – средняя плотность агента сушки, кг/ м3;

υ – скорость циркуляции агента сушки в канале, м/с;

ζрасч – коэффициент местных потерь для внезапного расширения потока.

Принимаем значение коэффициента местного сопротивления ζрасш = 0,25 по данным таблицы 3.9, с.66 /1/.Подставляем известные значения в формулу (3.18)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Участок 11. Ребристые трубы

Приведенная скорость агента сушки υ0, м/с, определяется по формуле (2.52) для скорости воздуха υ11, м/с

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м/с.

Определяем потерю давления Δhк, Па, для коридорного расположения труб методом интерполирования по таблице 3.11, с.66 /1/. Потеря давления при приведенной скорости агента сушки υ0 =1,21 м/с, равна Δhк = 1,42 Па. Тогда общая потеря давления для двух участков определяется по формуле (3.14)

Δh11 =1,42 · 2 = 2,84 Па.

Производим расчет сопротивлений hст, Па, в виде таблицы 3.3

Таблица 3.3

Подсчет сопротивлений

  Номер участка   Наименова-ние участка Средняя плотность агента сушки ρ, кг/м3 Скорость циркуляции агента сушки υi, м/с Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru   Сопротивление участков Δhi, Па
ζi Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru
Вентилятор 0,847 9,74 0,80 - 32,14
Прямой канал 0,847 3,97 - 0,025 0,17
3, 19 Поворот под углом 120º 0,847 3,97 0,55 - 7,34
4, 18 Поворот под углом 135º 0,847 9,78 0,75 - 20,25
5, 17 Боковой канал 0,847 9,78 - 0,210 8,52
6, 15 Ребристые трубы 0,847 10,64 - - 59,6
7, 16 Поворот под углом 90º 0,847 9,78 1,10 - 89,1
8, 12 Вход в штабель 0,847 2,6 0,18 - 1,03
9, 13 Штабель 0,847 2,6 11,50 - 14,46
10,14 Выход из штабеля 0,847 2,6 0,25 - 1,43
Ребристые трубы 0,847 1,88 - - 2,84

Σ Δhi = 236,88

Находим полный напор вентилятора по формуле (3.6)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

Выбор вентилятора

Вентилятор выбирается по производительности Vв, м3/с, и напору (давлению) Нв, Па, по формуле (3.31), с.77, /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.19)

где Vц – объем циркулирующего агента сушки, м3/с;

n – число вентиляторов в камере.

В камере СПЛК-2 установлены два осевых реверсивных вентилятора, следовательно n = 2. Подставляем известные значения в формулу (3.19)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru м3/с.

Характеристики составлены для так называемого «стандартного воздуха» при температуре t = 20 ºС, относительной влажности φ = 0,5 и плотности ρ = 1,2 кг/ м3. Так как действительная плотность агента сушки ρ отличается от «стандартной» и равна

ρ = 0,847 кг/ м3, то вентилятор подбирается по так называемому характерному (приведенному) напору по формуле (3.32), с.77 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.20)

где Нв – полный напор вентилятора, Па;

ρ – действительная плотность агента сушки, кг/ м3.

Определяем характерный напор вентилятора, Па, подставляя известные значения в формулу (3.20)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru Па.

При выборе вентиляторов по безразмерным характеристикам определяется производительность Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru и безмерного напора Н.

Безразмерная производительность определяется по формуле (3.33), с.77 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.21)

где Vв – производительность вентилятора, м3/с;

Dв – диаметр ротора вентилятора, м;

nв – частота вращения вентилятора, мин-1.

Принимаем диаметр ротора вентилятора Dв = 1,2 м, а частоту вращения вентилятора nв = 1000 мин-1. Подставляем известные значения в формулу (3.21)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru .

Безразмерный напор определяется по формуле (3.34), с.77 /1/

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru , (3.22)

где Нхар – характерный напор вентилятора, Па;

Dв – диаметр ротора вентилятора, м;

nв – частота вращения вентилятора, мин-1.

Подставляем известные значения в формулу (3.22)

Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке - student2.ru .

По рисунку 3.9, с.79 /1/ принимаем осевой реверсивный вентилятор У-12 № 12,5 с коэффициентом полезного действия ηв = 0,55.

Наши рекомендации