Исходными данными для выбора вентиляторов являются суммарное аэродинамическое сопротивление циркуляционного контура сушильной камеры, рассчитанное по формуле 4.1, и объем циркулирующего агента сушки, определенный в пункте 2.3.2. Выбор осуществляют, используя индивидуальные или групповые рабочие характеристики вентиляторов. Они представляют собой графические зависимости развиваемого давления (напора) от производительности, полученные при испытании вентиляторов различных типов, номеров (размеров), мощности привода и частотах вращения рабочего колеса. Характеристики вентиляторов могут быть построены для, так называемого, нормального воздуха, имеющего температуру 200С и плотность 1,2 кг/м3, а также для воздуха, имеющего параметры характерные для сушильного агента (температура - 70°С). Групповые характеристики вентиляторов типов TCDT (Испания), RA (Италия), ADW (Россия), WOR (Польша) и KSBF (Польша) представлены в приложении Т. Характеристики вентиляторов других типов могут быть найдены в литературе [1], с. 124–128; [4], с. 238–247; [5], с. 209–222; [6], с. 51–61; [8], с. 24–42.
Расчет и выбор вентиляторов рекомендуется выполнять в приведенной ниже последовательности.
1. Принимают решение об установке в камере вентиляторов определенного типа и размеров (номера). Основанием для принятия решения могут быть задание на проектирование, указание руководителя проекта, самостоятельное решение автора проекта. Рекомендуемый номер вентиляторов, наиболее широко используемый в современных сушильных камерах – 8.
2. Принимают решение о количестве вентиляторов, устанавливаемых в камере. Как правило, эти данные берут из технической характеристики камеры. При отсутствии нужной информации ориентировочное количество вентиляторов №8 (m в, шт.) рассчитывают по формуле
(4.6)
где – L к – длина сушильного пространства камеры, м; с в - коэффициент частоты установки вентиляторов, м-1.
| Пример 13 |
Коэффициент с в принимают в зависимости от высоты штабелей. Если высота не превышает 2,6 м (двухпакетные штабеля) - с в= 0,47, при высоте штабелей более 2,6 м и до 4,0 м включительно (трехпакетные штабеля) - с в= 0,69, для высоты более 4,0 м - с в= 0,90. Результат расчета по формуле 4.6 округляют до ближайшего целого числа.
3. Выполняют расчет суммарного аэродинамического сопротивления циркуляционного контура сушильной камеры (полного давления вентиляторов) в соответствии с рекомендациями подраздела 4.2.
4. В случае, если рабочие характеристики выбранного (заданного) типа вентиляторов построены для нормального воздуха плотностью 1,2 кг/м3, то полное давление вентиляторов, рассчитанное для фактических параметров воздуха по формуле (4.1), пересчитывают на давление при нормальных условиях (характеристический напор - Н хар, Па) по формуле
(4.6)
где ρ- средняя плотность сушильного агента, циркулирующего в камере, кг/м3.
4. Рассчитывают производительность одного вентилятора (V в, м3/с) по формуле
(4.7)
где m в – количество вентиляторов, установленных (устанавливаемых) в сушильной камере, шт.
5. На шкале напора рабочей характеристики вентиляторов выбранного типа и номера откладывают значение, рассчитанное по формулам (4.1) или (4.6) и от него проводят горизонтальную линию (рисунок …). На шкале производительности вентилятора откладывают значение, найденное по формуле (4.7), от которого проводят вертикаль. Если точка пересечения (точка А) окажется в промежутке между крайними кривыми групповой характеристики, то это значит, что номер и количество вентиляторов выбраны правильно и по ближайшей к этой точке кривой определяют рекомендуемую мощность привода вентилятора (N в, кВт).
6. Если точка пересечения проведенных линий окажется за пределами пространства, ограниченного двумя крайними кривыми, то изменяют номер, количество или тип устанавливаемых вентиляторов. При расположении точки А выше и правее графических зависимостей следует увеличить количество вентиляторов и (или) принять вентиляторы большего номера. Если точка А окажется ниже и левее кривых, нужно сократить количество устанавливаемых вентиляторов и (или) уменьшить их номер.
После этого повторяют действия, описанные в пунктах 1–6, до тех пор, пока не будут определены тип, номер и количество вентиляторов, обеспечивающих требуемые напор и производительность.
Годовой расход электроэнергии сушильного цеха (Эг, тыс. кВт·ч/год) определяют по формуле
(4.8)
где N в – мощность привода одного вентилятора сушильной камеры, кВт; m в – количество вентиляторов в сушильной камере, шт.; m к – количество сушильных камер, шт; T г – годовой фонд рабочего времени вентиляторов, принимается T г= 8040 ч/год; k п – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сетях, трансформаторах и т.п., а также расход энергии неучтенными потребителями, принимается k п =1,04-1,10; k и - коэффициент использования установленной мощности электродвигателей вентиляторов.
| Пример 14 |
Значение коэффициента k и зависит от возможности регулировать частоту вращения электродвигателей во время сушки в соответствии с рекомендациями режима. При отсутствии такой возможности принимают k и= 0,97. Если же вентиляторы оснащены вариаторами частоты вращения и во время сушки происходит регулирование скорости циркуляции сушильного агента, то k и= 0,60-0,70.
Контрольные вопросы:
1. Что такое вентилятор, вентиляторная установка?
2. Каково устройство и принцип действия центробежных вентиляторов?
3. Каково устройство и принцип действия осевых вентиляторов?
4. Какие преимущества имеют осевые вентиляторы по сравнению с центробежными?
5. Что такое тип и номер вентилятора? Какие существуют типы вентиляторов?
6. Какими параметрами характеризуется работа вентиляторов? В каких единицах они измеряются?
7. Что такое характеристики вентиляторов? Как ими пользоваться?
8. Как рассчитать полное давление (напор), развиваемое вентиляторами в сушильных камерах?
9. Какие виды местных сопротивлений учитывают при расчете напора вентиляторов?
10. Как рассчитать аэродинамическое сопротивление прямолинейного участка воздуховода?