Новая машина для смесеприготовленияРасчет пневмотранспортных установок низкого и среднего давления основывается на допущении неизменности плотности воздуха, т. е. р_в = const = 1,2 кг/м³. В этом случае скорость воздуха в материало-проводе — величина постоянная.

Ниже изложена методика расчета.

Принимают величину коэффициента массовой концентрации ?.
При проектировании пневмотранспортных установок, предназначенных для перемещения продуктов мукомольно-крупяного производства, обычно принимают ?=4…6, причем надо отметить, что большие значения ? следует брать для грузов с большой насыпной плотностью; для легких грузов, например вспученной кукурузы, принимают ?= 0,5… 1,0.
Находят расчетную скорость воздуха (м/с) в материалопроводе:

где К₃ — коэффициент запаса (К₃ = 1,5); v_вит — скорость витания частиц груза, подлежащего транспортированию, м/с (приложение 16).

Определяют требуемый расход воздуха (м³/с) в материалопроводе:

где G_T — массовый расход сыпучего груза (расчетная производительность), кг/с.
По полученным значениям Q и v определяют диаметр материало-провода (м):

и округляют до ближайшего большего по стандарту.
По принятому значению диаметра материалопровода и скорости v пересчитывают Q и m(ню). Используя уточненное значение расхода воздуха в зависимости от типа установки, подбирают отделитель, а с учетом подсосов в нем и расхода воздуха в материалопроводе — пылеотдели-тель. На основе практики эксплуатации действующих пневмотранс-портных установок принимают следующие значения величин подсасываемого в отделитель воздуха: при ?р до 5 • 103 Па ?Qд = 20мЗ/ч; при ?р до 1 • 104 Па ?Qд = 40 м3/ч и при ?р до 15 • 103 Па ?Qд = 60 м³/ч.

Рассчитывают диаметр воздухопроводов вентиляционной части установки с учетом того, что скорость воздуха в них не должна превышать 10…12 м/с.
Потери давления в пневмотранспортере (Па)

Потери давления в приемном (загрузочном) устройстве

где ?пр коэффициент сопротивления приемного устройства; v_пр — скорость воздуха в приемном устройстве, м/с.

Значения коэффициента ?пр для:

Скорость воздуха в приемном устройстве

где А и Аnp — площади поперечного сечения материалопровода и трубы приемного устройства, м².
Потери давления на разгон (в Па) для продуктов размола зерна

где М — экспериментальный коэффициент для грубых продуктов (зерно, продукты I, II, III и IV драных систем, 1-й и 2-й шлифовочных систем, крупка), М = 0,324; для мягких продуктов (все остальные продукты размола, мучка, отруби) М = 0,35.

Потери давления на трение (Па) при движении аэросмеси для зерна и продуктов размола

где ? рв — потери давления на трение при движении в материалопроводе чистого воздуха;

здесь ?— коэффициент гидравлического сопротивления:

здесь К — абсолютная шероховатость поверхности материалопровода; К = 0,1 • 103 м; Кв и
К_Г — экспериментальные коэффициенты:

тут Ав, А_Г — опытные коэффициенты; для грубых (кроме зерна) Ав = 240 и для мягких продуктов размола Ав = 160; для зерна А_Г = 150, для грубых продуктов размола А_Г = 135 и для мягких продуктов размола А_Г — 110.

Коэффициент Кв для зерна принимают равным 0,55…0,8 для материалопровода диаметром 100…180 мм и скоростей воздуха 22…25 м/с. Потери давления в отводе

где ?рот. в — потери давления в отводе при движении чистого воздуха, Па; kот — опытный коэффициент; ? р’р — потери давления на восстановление скорости груза после отвода, Па;
Потери давления в отводе при движении чистого воздуха

Опытный коэффициент

где В и т — экспериментальные коэффициенты (табл. 6.13); R — радиус закругления отвода, м.

Потери давления на восстановление скорости после отвода (в Па)

где ?от , ?у — коэффициенты, зависящие от величины центрального угла отвода, отношения радиуса отвода к диаметру материалопровода и длины прямолинейного участка за отводом (рис. 6.15, ).
Потери давления на подъем груза в вертикальных и наклонных материалопроводах

где H — высота подъема груза или расстояние по вертикали от точки приема груза до входа в циклон-разгрузитель, м.
Разгрузитель подбирают по количеству поступающего в него воздуха Qцр и скорости воздуха vцр во входном патрубке циклона-разгрузителя.
Скорость воздуха (м/с) во входном патрубке циклона-разгрузителя следует принимать равной:

Потери давления в отделителе

После определения потерь давления в основных элементах установки проводят гидравлический расчет вспомогательных элементов установки.
Потери давления (Па) во вспомогательных элементах пневмо-установок

где ?рпо — потери давления в пылеотделителях; ?рвз — суммарные потери давления в воздуховодах пневмотранспортной установки.
Потери давления (Па) в воздуховодах рассчитывают по участкам

Батарейный циклон подбирают по количеству поступающего в него воздуха Qб.ци скорости воздуха vб.цво входном патрубке:

Входную скорость воздуха vб.ц (м/с) принимают для батарейных циклонов: 4БЦШ — 16,0…18,0 и типа УЦ — 10,0…12,0 м/с. Потери давления в батарейных циклонах (Па)

Значения коэффициента сопротивления принимают для батарейного циклона 4БЦШ ?б.ц = 6,0 D6.ц, для батарейных циклонов 2УЦ, ЗУЦ, 2хЗУЦ, 2хЗУЦ ?б.ц = 20Dб.ц, для батарейных циклонов 4УЦ, 5УЦ, 2х4УЦ, 2х5УЦ ?6.ц = 22 D6.ц (где D6.ц — наружный диаметр циклона, м).
Матерчатый фильтр подбирают по количеству поступающего воздуха и допустимой нагрузке на ткань фильтра. Требуемая поверхность фильтровальной ткани (м2)

где Qф — количество поступающего в фильтр воздуха, м3 /ч; [q] — допускаемая удельная нагрузка на ткань фильтра, м3 /(мин • м2); в размольных отделениях принимают при помоле пшеницы [q] = 1,0…1,25 м3/(мин • м2), при помоле ржи [q] = 0,85…1,0 м3/(мин • м2) (верхние пределы для ЦР и УЦ, нижние — для ЦРК); в зерноочистительных отделениях [q] = 1,25…1,5 м3/(мин • м2) (верхний предел при двухступенчатой очистке).
При одноступенчатой очистке

при двухступенчатой

Сопротивление фильтра ?рф (Па) вычисляют по следующим формулам:
для размольных отделений

для зерноочистительных отделений

По расчетной подаче воздуха Qвм и давлению рвм выбирают воздуходувную машину по соответствующим характеристикам. Расчетная подача (м3/ч)

Количество воздуха ?Qф, подсасываемого в высоковакуумный
фильтр Г4-2БФМ-90, принимают 800 м3/ч, для фильтра Г4-2БФМ-60 -600 м3/ч.
Перепад давления, который должна обеспечить воздуходувная машина:

По величинам рвм и Qвм рассчитывают мощность привода воздуходувной машины (кВт):

где ?_вм, ? — КПД воздуходувной машины и ее привода.

Расчет разветвленных пневмотранспортных установок выполняют аналогично описанному, но с некоторыми особенностями:

согласно плоскостной схеме и производительности определяют магистральный материалопровод;

выполняют все расчеты для магистрального материалопровода, как для простой (однотрубной) установки;

выбирают параметры остальных материалопроводов, исходя из вычисленных потерь давления в магистральном материалопроводе так, чтобы потери давления в них отличались от потерь давления в магистральном материалопроводе не более, чем на ± 5 %;

выбирают другие элементы установки по суммарному расходу воздуха в материалопроводах и определяют подсосы в них;

находят потери давления в вентиляционной части установки и складывают их с потерями давления в магистральном материалопроводе;

определяют требуемые параметры воздуходувной машины согласно потерям давления и расходу воздуха Qвм, равному сумме расходов в материалопроводах и подсосах в элементах установки.