Расчет воздуховодов
Расчет воздуховодов для сжатого воздуха
Исходные данные:
Давление на выходе из воздуходувной станции p=16533 кгс/м2
Расчетная температура наружного воздуха летом tн=22оС
Наиболее загруженная ветвь по точкам 1-2-3-4 общей длиной 150+80+200=430 м
Местные сопротивления: 1-2 :колено гладкое крутозагнутое и тройник при расходящемся потоке; 2-3:тройник ответвленный; 3-4 задвижка и компенсатор
Расчетная скорость движения воздуха 1-2 25 м/с 2-3 3-4 20 м/с
Рисунок 3. Расчетная схема воздухопровода
Определяем располагаемый напор Р
16533 - 15500 = 1033 кгс/м2 (10,3 кПа)
кгс/м2 на 1 м длины воздухопровода
где - расчетное давление воздуха необходимое при подаче его в
воздухопроводную систему.
длина наиболее протяженной ветви воздухопровода
Среднее давление на участке 1-2
Расход сжатого воздуха на участке 1-2, в соответствии с таблице 28.4 при p=16533 кгс/м2 Qсж/Qн=0,72, составит
Qсж=6,95*0,72=5 м3/с
Температура сжатого воздуха на участке 1-2:
60 оС
Диаметр труб воздухопровода на участке 1-2:
Длина, эквивалентная принятым местным сопротивлениям на участке 1-2 воздухопровода, принимается по таблице 28.5
При d=500 мм экв= 16,4+65,4=81,8 м
Плотность сжатого воздуха на участке 1-2:
P - абсолютное давление в воздухопроводе;
R=29,27 кг*м/(кг*оС) - газовая постоянная сухого воздуха;
- температура сжатого воздуха.
Такое же значение плотности будет практически и на других участках.
Коэффициент трения воздуха для участка 1-2 :
л=0,0147
Потери напора на участке 1-2:
=360 кгс/м2
Результаты расчета заносим в Таблицу 2. Все остальные участки рассчитываем аналогично.
очистная воздуховод напор
Таблица 2. Расчет воздуховодов для сжатого воздуха
Номер участка |
Длина l, м |
P среднее, Па |
tсж, oС |
сж |
V, м/с |
d, мм |
lэкв, м |
л |
hтр, Па |
|||
1-2 |
150 |
163530 |
63 |
1,663 |
0,72 |
25 |
500 |
81,8 |
0,0147 |
3600 |
5 |
|
2-3 |
80 |
162570 |
59 |
1,673 |
0,716 |
25 |
400 |
49,8 |
0,0153 |
2646 |
2,98 |
|
3-4 |
200 |
160170 |
49 |
1,699 |
0,705 |
15 |
400 |
43,3 |
0,0153 |
1813 |
1,96 |
|
Итого |
8059 |
9,94 |
Определяем расчетное давление воздуха, необходимое при подаче его в воздухопроводную систему:
Где - потери напора на трение и местные сопротивления в трубопроводах воздуходувной станции (3000-5000 Па);
- потери напора на трение и местные сопротивления по наиболее протяженной ветви воздуховода
- потери напора в аэраторах (для мелкопузырчатых 7230 Па)
- резервное давление (500 Па)
- давление столба воды, которое надо преодолеть воздуху при выходе из аэратора
Hобщ=4000+8059+7230+15000+500=36667 Па
Р = 3666,7 мм. вод.ст
Q = 596,4 м3/мин
По данным Q и Р подбираем воздуходувку. Для обеспечения требуемого напора используем три воздуходувки ТВ - 175 - 5,5
Рис 4. Характеристика воздуходувки ТВ - 175 - 5,5
ТВ - турбовоздуходувка
175 - производительность, м3/мин
5,5 - конечное абсолютное давление, кг/см2