Частота вращения колеса вентилятора 2100 об/мин

Окружная скорость колеса =41,9 м/с; d_шкива =180 мм.

Вентилятор устанавливается с клиноременной передачей.

Требуемая мощность электродвигателя для привода вентилятора

где Q – производительность вентилятора

η_в –КПД вентилятора, η_в =0,55

Н –полное давление, развиваемое вентилятором

η_п –КПД привода, η_п =0,95

установочная мощность с учетом 10% запаса

Ν_у = Ν•К_з 5,11•1,1 = 5,62 кВт

Принимаем к установке по каталогу [23, стр.462] для вентилятора №5 электродвигатель типа АО 62-6, мощностью N = 7 кВт, с частотой вращения вала 1440 об/мин.

3.1.9. Расчет вытяжной вентиляции установки плазменной порезки труб.

Пример 9.

Исходные данные:

Обрезка труб осуществляется одновременно с двух концов.Скорость резания – 2,7 м/мин. Количество выделяющегося газа при резке одним плазмотроном –1500 м³/ч.Схема вентиляции участка плазменной обрезки концов труб представлена на рисунке 9.

Исходя из конструктивных соображений принимаем форму и размеры вытяжных зонтов, а по технологическим требованиям – высоту размещения их над обрезаемой трубой.

На участке №1 устанавливаем прямоугольный зонт с размерами в плане1,85 х 1,5 м; высота размещения над изделием –0,5 м.

Объем воздуха, удаляемого от зонтов (колпаков), отводящих поднимающиеся горячие газы, пары и дым, определяется по формуле:

Q = 3600 · F · V , м³/ч ,

где F– площадь расчетного приемного сечения зонта, м²;

V–средняя скорость в расчетном сечении зонта (колпака) в м/с для нетоксичных выделений 0,15 – 0,25; для токсичная выделений; для колпаков, открытых с четырех сторон, 1,05–1,25; с трех сторон 0,9–1,05; с двух сторон 0,75–0,9; с одной стороны 0,5–0,75; для колпаков у дверей сушил и камер остывания, где возможно выделение газов, скорость в расчетном сечении колпака 1м/с.

Принимаем среднюю скорость движения воздуха в расчетном сечении зонта 0,15 м/с. Тогда:

Q = 3600 · 1,85 · 1,5 · 0,15= 1498,5 м³/ч .

На участке № 2 устанавливаем круглый зонт с диаметром прием­ного сечения 1,5м и высотой размещения над изделием h = 0,5 м. Объем воздуха, удаляемого от зонта.

Расчет сети воздуховодов

Исходя из существующего расположения оборудования, принимаем следующее устройство вентиляционной системы (рис.11).

На участке № 1 местные сопротивления складываются из сопротивлений зонт ξ₃= 0,49; двух колен с радиусами закругления, равными 1,25 диаметра воздуховода на участке ξ_к = 2 · 0,2 = 0,4 и шибера с коэффициентом местного сопротивления ξ_ш = 0,5. Суммарный коэффициент сопротивления ∑ξ₁ = 1,39.

На участке № 2 местные сопротивления складываются из сопротивлений зонта круглого ξ₃ = 0,43; двух колен с радиусами R = 1,25 диаметра воздуховода на участке № 2, ξ_к = 2 · 0,2 = 0,4 и шибера с коэффициентом местного сопротивления ξ_ш = 0,5.

Суммарный коэффициент сопротивления на участке № 2 ∑ξ₂ = 1,33.

На участке № 3 местные сопротивления создаются четырьмя коленами с радиусом поворота R = 1,25 диаметра воздуховода на участке № 3, поэтому:

∑ξ₂ = 4 · 0,2 = 0,8.

Рис.9– Схема вентиляции участка обрезки труб.

Результаты расчета вентиляционной системы сведены в табл.5.

Таблица 5.

Расчетные параметры системы вентиляции участка обрезки труб.

№у участка	Расход воздуха, м3/ч.	Длина участк l, м.	Скорость воздуха м/с.	Диаметр воздуховода, мм.	Потери давления на трение Rтр на:	Скоростное давление	Сумма местных сопрот. ∑ξ	Потери давл.на местных сопр. Hм	Общие потери давления Rl + H	Сумма
1 м	R · l
		5,0 2,0	8,5 8,5 13,7		0,335 0,335 0,660	1,68 0,67 9,90	4,42 4,42 11,48	1,39 1,33 0,80	6,15 5,90 9,18	7,83 6,57 19,08

Значения граф №№ 4, 5, 6, 8, выбираем по табл. 2 справочника [2, c. 354]. Графа 7 получена перемножением граф 3 и 6. Графа 10 – умножением графы 8 на 9.Графа 11 – сложением граф 7 и 10. Графа 12 – последовательным наращиванием результата путем прибавления к значениям графы 11 значений каждой последующей строки. Суммарные потери давления в сети воздухо­проводов с учетом 10 % запаса составит:

H = 33,48 · 1,1 = 37 кг/м² = 370 Па.

По справочнику [2, с.430] с учетом требуемой производительности при наибольшем коэффициенте полезного действия η_в = 0,8 и обеспечиваемом напоре 48 кг/м² при частоте вращения колеса 1400 об/мин выбираем центробежный вентилятор типа Ц4–70 № 4 ,

Мощность электродвигателя для привода вентилятора определяем с учетом того, что они соединены общей муфтой.

Установочная мощность электродвигателя с учетом 10 % запаса составит:

N_y = 1,1 · N = 1,1 · 0,515 = 0,567 кВт.

По справочнику [2 ,с, 432] для вентилятора типа Ц4–70 № 4 выбираем электродвигатель типа А0–31–4 мощностью 0,6 кBт с частотой вращения вала 1420 об/мин,

Расчет вытяжного зонта.

Пример 10.

Исходные данные:

Необходимо определить производительность зонта над печью емкостью 12 т, диаметром 4,5 м. Расчет ведется на окислительный режим - подача в ванну кислорода через рабочее окно. Суммарная площадь, через которую выходит газ из печи (рабочее окно, щели вокруг электродов и по периметру свода), ƒ = 0,8 м², μ = 0,5. Давление в печи во время подачи кислорода 4 кгс/м².

Для улавливания выделяющихся газов над печью установлен зонт диаметром 6 м. Зонт имеет активную щель по периметру шириной 0,3 м, а также проем над электродами диаметром 1,0 м. Суммарная площадь щели в зонте 2,6м².

Решение:

Определяем скорость выходящих из печи газов с t = 1500 ⁰С при γ = 0,182 кг/м³:

Количество газов, выделяющихся из печи:

Q = 4,6 · 0,8 · 3600 = 13248 м³/ч.

Принимая скорость в активной щели зонта 5 м/с, что несколько большей скорости выходящих из печи газов (ν = 4,6 м/с), определим расход газовоздушной смеси:

Q = 2,6 · 5 · 3600 = 47000 м³/ч.